KR100710334B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제조 공정 및 재료를 단순화하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 어드레스 전극과 유전체 및 격벽 그린 시트가 구비된 플라즈마 디스플레이 패널의 하판에, 블랙 탑층과 상기 블랙 탑층의 상부에 구비된 DFR(Dry Film Resist)층을 포함하는 멀티레이어 그린 시트를 라미네이팅하는 단계와 샌딩법으로 상기 멀티레이어 그린 시트로 격벽을 형성하는 단계 및 상기 DFR층을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 공정을 단순화할 수 있다.
PDP, 격벽, 멀티레이어 그린 시트, DFR

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법{Method for Manufacturing Plasma Display Panel}
도1은 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도.
도2a 내지 도2c는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법의 제1실시예를 나타낸 도면.
도3a는 각각의 코팅 헤드로 멀티레이어 그린 시트를 제조하는 공정을 나타낸 도면.
도3b는 두 개의 코팅 헤드로 동시에 멀티레이어 그린 시트를 제조하는 공정을 나타낸 도면.
도4a 내지 도4b는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법의 제2실시예를 나타낸 도면.
도5b 내지 도5b는 샌딩법에 의한 격벽 형성 과정을 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 하판유리 30 : 어드레스 전극
40 : 하판유전체 50 : 격벽
55 : 블랙 매트릭스 60 : 형광체
70 : 상판 유리 73 : 서스테인 전극
76 : 버스 전극 80 : 상판유전체
85 : 보호막 90 : 방전가스
100 : 하판 150 : 상판
210 : 하판 유리 230 : 어드레스 전극
240 : 하판 유전체 250 : 격벽 그린 시트
255 : 블랙 탑 그린 시트 270 : 격벽
280 : 블랙 탑 312 : 베이스 필름
320 : 베이스 327 :롤러
330 : 공급부 332 : 코팅헤드
333 : 유입구 334 : 배출구
450 : 멀티레이어 그린 시트 550 : 그린 시트
550a : 블랙 탑 550b : 격벽
590 : 마스크 590a : 광차단부
590b : 광투과부
본 발명은 멀티 미디어 시대의 새로운 화상 표시 장치 중의 하나인 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 'PDP'라 함)의 제조방법에 관한 것이다.
멀티 미디어 시대의 도래와 함께 더 세밀하고, 더 크고, 더욱 자연색에 가까운 색을 표현해줄 수 있는 디스플레이 장치의 등장이 요구되고 있다.
그런데, 40인치 이상의 큰 화면을 구성하기에는 현재의 CRT(Cathode Ray Tube) 구조나 LCD(Liquid Crystal Display) 방식으로는 한계가 있어서, 평판표시장치 중 PDP가 각광받고 있으며 고화질 영상의 분야로 용도확대를 위해 고정세화와 대화면화가 급속도로 발전하고 있다.
PDP의 최대 특징은 같은 자체 발광형인 CRT와 비교하여 10cm 이하로 얇게 제작될 수 있고, 평면의 대화면(60~80inch)제작이 손쉬울 뿐 아니라 스타일(style)이나 디자인(design)면에서 종래 CRT와는 명확히 구별이 된다.
PDP는 얇고 가벼우며, 자체 발광형으로 박진감, 현장감 있는 화상 구현이 가능하고, 구조가 간단하며 대화면 평면 디스플레이(display)를 쉽게 제작할 수 있어, 일찍부터 HDTV(고선명 TV)의 적격 판정을 받아왔다.
LCD와 비교하면 자체 발광형이므로 좌우 넓은 범위에 걸쳐 깨끗하고 아름다운 화면을 볼 수 있고, 시야각이 수평, 수직 어느 쪽으로도 160°이상의 광시야각을 갖고 있다.
특히, 화면 교체 시간이 LCD보다 10배 이상 빠르므로 동화상 표시에 가장 알맞은 TV라고 할 수 있으며, 도트 매트릭스(Dot Matrix) 방식에 의한 고정화소에서 영상 표시 방식이기 때문에 밝고, 색 편차나 화면의 비뚤어짐이 없고, 자계의 영향은 전혀 받지 않아 대화면, 고화질 영상에 가장 적합한 TV라 할 수 있다.
PDP는 격벽으로 정의되는 픽셀 내에 형광체를 가지고 있으며,그 형광체의 하 부 각각에 어드레스전극을 구비하는 하판과, 상기 하판의 어드레스전극에 대항하는 버스전극 및 서스테인전극을 구비하는 상판으로 구성된다.
도1은 PDP의 단면도이다.
도1을 참조하여, 종래 기술에 의한 PDP의 구조를 설명하면 다음과 같다.
도1은 종래 PDP의 단면도로서, 하판유리(10)의 상부에 하지막(20)이 위치하고 상기 하지막(20)의 상부 일부에 어드레스 전극(30)이 위치하며,상기 하지막(20)과 어드레스 전극(30)의 상부면에 하판유전체(40)가 위치한다.
상기 하판유전체(40)의 상부 일부에는 격벽(50)이 형성되는데, 상기 격벽(50)은 수평방향보다 수직 방향이 더 긴 형태이고 상기 어드레스 전극(30)으로부터 소정거리 이격된다.
상기 격벽(50)의 상부면에는 블랙 매트릭스(55)가 위치하며, 상기 블랙 매트릭스(55)와 상기 격벽(50)의 측면 및 상기 하판유전체(40)의 상부면에는 형광체(60)가 위치한다.
이상이 PDP 하판(100)의 구조이며, 이하에서 PDP 상판(150)의 구조를 설명한다.
상판유리(70)의 하부면에 서스테인 전극(73)과 버스 전극(76)이 차례로 적층되고, 상기 상판유리(70)와 서스테인 전극(73) 및 버스 전극(76)의 하부면에 상판유전체(80)가 위치한다.
상기 상판유전체(80)의 하부면에는 보호막(85)이 위치하며, 상기 보호막(85)은 상기 상판유전체(40)와 평행을 이루며 상기 블랙 매트릭스(55)의 상부면과 소정 거리 이격되게 형성되어서, PDP 상판과 하판이 결합된다.
이 때, PDP 상판(150)과 하판(100) 및 격벽(50)으로 정의되는 방전셀 내에는 방전가스(90)가 주입되는데, 상기 방전가스(90)는 불활성기체로서 He-Xe 또는 Ne-Xe 또는 He-Ne-Xe 가스 등이 주입된다.
상기에서 설명한 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 작용을 설명하면 다음고 같다.
어드레스 전극(30)과 버스 전극(76) 및 서스테인 전극(73)에 전압이 인가되어 상판과 하판측 전극에 전압차가 발생하게 되면, 상기 격벽(50)과 상판 및 하판으로 정의되는 방전셀 내에 위치하는 방전가스(90)인 He-Xe 또는 Ne-Xe 또는 He-Ne-Xe 등의 가스가 플라즈마 상태가 되어 자외선이 발생한다.
상기 발생된 자외선은 상기 형광체(60)를 여기시켜 적색, 녹색 또는 청색의 가시광선이 발생하는데, 상기 발생되는 가시광선은 상기 형광체(60)의 종류에 따라 결정되며, 이에 따라 상기 각 방전셀은 적색, 녹색 또는 청색을 띤다.
상기 발생된 가시광선은 투명한 상판유전체(80)와 상판유리(70)를 통해 외부로 발산한다.
상기 상판유전체(80)는 투명전극인 ITO(Indium-Tin Oxide)를 사용하는 서스테인 전극(73)과 금속전극인 버스 전극(76)과 직접 접촉하므로, 상기 서스테인 전극(73)과 버스 전극(76)과의 화학반응을 피하기 위해 연화점이 높은 PbO계의 유리를 사용한다.
상기 보호막(85)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링으로 인해 상기 상판 유 전체층(80)가 손상되는 것을 방지하고 2차 전자의 방출 효율을 높이는 역할을 하며, 통상 산화마그네슘(MgO)가 사용된다.
상기 상판유전체(80)와 상판유리(70)는 상기 형광체(60)에서 발생된 가시광선을 소정의 투과율로 그대로 투과시키는 역할을 한다.
상기 격벽(50)은 방전셀간의 전기적·광학적 크로스토크(cross talk)를 방지하는 역할을 하여 표시품질과 발광효율을 위한 가장 중요한 요소이고, PDP의 대형화·고정세화에 따라 격벽에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다.
이 때 격벽 페이스트(paste)의 인쇄 또는 격벽용 그린 시트(Green Sheet) 라미네이팅 후에, 샌딩, 에칭, 감광법 등으로 상기 격벽(50)을 형성한다.
상기 격벽(50) 형성시, 명실 콘트라스트(contrast)를 높이기 위해 상기 격벽(50)의 상부에 블랙 탑(black top) 층을 형성하는 공정이 추가된다.
종래의 격벽 그린 시트 및 블랙 탑을 개별적으로 라미네이션하여 격벽을 형성하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 격벽 그린 시트를 제조하여 어드레스 전극과 하판 유전체가 차례로 형성된 하판유리의 상부면에 라미네이션한다.
이어서, 블랙 탑 그린 시트를 제조하여 상기 하판에 라미네이팅된 상기 격벽 그린 시트의 상부면에 라미네이션한 후, DFR(Dry film resist)를 라미네이션한다.
이어서, 샌딩 또는 에칭법에 의해서 DFR을 제거하고, 격벽 및 블랙 탑을 형성한다.
그러나, 상술한 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법은, 격벽의 상 부에 블랙 탑 및 DFR을 형성하기 위해 별도의 재료 및 공정이 추가로 필요하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 멀티레이어 그린 시트를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 공정 및 재료를 간단히 하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 어드레스 전극과 유전체 및 격벽 그린 시트가 구비된 플라즈마 디스플레이 패널의 하판에, 블랙 탑층과 상기 블랙 탑층의 상부에 구비된 DFR(Dry Film Resist)층을 포함하는 멀티레이어 그린 시트를 라미네이팅하는 단계와 샌딩법으로 상기 멀티레이어 그린 시트로 격벽을 형성하는 단계 및 상기 DFR층을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 어드레스 전극과 유전체가 구비된 플라즈마 디스플레이 패널의 하판에, 격벽 그린 시트층 및 상기 격벽 그린 시트층의 상부에 구비된 블랙 탑(Black Top) 그린 시트 층을 포함하는 멀티레이어 그린 시트(Multilayer Green Sheet)를 라미네이팅하는 단계 및 샌딩법으로 상기 멀티레이어 그린 시트로 격벽 및 블랙 탑 층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예 를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도2a 내지 도2c를 참조하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법의 제1실시예를 설명하면 다음과 같다.
블랙 탑 (Black Top) 기능과 DFR(Dry Film Resist) 기능이 가능한 그린 시트(255,260)를 제조하여 상기 하판유리(210)에 접합된 격벽 그린 시트(250)의 상부면에 라미네이팅한다.
상기 격벽 그린 시트(250)는 격벽을 제조하기 위한 것이므로, 일반적으로 PbO 또는 non-PbO 글래스 미분말에 반사특성 향상 및 유전율 조절을 위해 Al2O3와 같은 미분말 상태의 산화물을 수십 % 섞은 혼합분말을 유기용매와 혼합하여 제조된 것이다.
상기 블랙 탑 기능과 DFR 기능이 가능한 그린 시트(255,260)의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 무기성분인 무기분말과 흑색 또는 백색 안료를 용제, 분산제, 광중합형 바인더, 반응성 희석제, 첨가제와 함께 혼합한다.
상기 무기분말은 입자의 크기가 0.01~100㎛ 인 것이 바람직하며, 상기 크기를 가질 때에 상기 분산성 및 도포균일성이 뛰어나다.
상기 광중합형 바인더는 막형성 능력이 뛰어나고 광중합이 용이하며 유연성 이 우수한 불포화 폴리에스테르계, 아크릴계, 에폭시계, 폴리 에틸렌 등의 폴리 올레핀계 등이 사용된다.
상기 분산제는 무기 입자의 분산성을 높이고 용제와의 친화력을 좋게 하기 위하여 고분자형 분산제와 올리고머 분산제를 사용함이 바람직하다.
상기 반응성 희석제로는 저점도, 중비점의 모노머류 및 아크릴레이트류 등이 사용되며, 상기 첨가제로는 막형성을 용이하게 하고 용제의 급격한 휘발을 막기 위해 윤활제나 가소제 등을 사용함이 바람직하며 탈포가 용이하게 하기 위하여 소포제 등을 사용한다.
이어서, 혼합된 감광성 재료를 밀링(milling)기를 이용하여 용제 내의 무기 입자들이 혼합 감광성 재료에 골고루 분산되도록 한다.
상기 용제는 분말의 분산성 및 젖음성을 좋게 하기 위해 알토올류, 아세테이트류, 키톤(keton)류, 에스테르(ester)류, 에테르류(ether)류, 헥산(hexane)류 등의 엘리패틱(aliphatic)용제류, 톨루엔, 자이렌 등의 아로메틱(aromatic) 용제류를 사용한다.
이 때, 사용되는 용제의 비점이 너무 낮으면 막성 형성이 떨어지고 비점이 너무 높으면 베이스 필름 위에서 휘발이 잘 되지 않으므로, 비점이 100~150℃인 중비점 용액을 사용함이 바람직하다.
이어서, 상기 무기 입자들이 분산된 분산액을 여과시킨 후 탈포 과정을 수행하여 안정화 상태를 만들고, 상기 안정화된 감광성 재료를 베이스 필름에 균일하게 도포하고 건조시킨 후 보호 필름을 접착한다.
상기 과정에 의해 형성된 그린 시트는 베이스 필름의 상부에 감광성층이 위치하고, 상기 감광성층의 상부에 보호 필름이 위치한다.
상기 베이스 필름으로는 폴리에스테르(polyester)가 사용됨이 바람직하고, 상기 보호 필름으로는 폴리에틸렌(polyethlylene)가 사용됨이 바람직하다.
도3a는 각각의 코팅 헤드로 멀티레이어 그린 시트를 제조하는 공정을 나타낸 도면이고, 도3b는 두 개의 코팅 헤드로 동시에 멀티레이어 그린 시트를 제조하는 공정을 나타낸 도면이다.
상기 블랙 탑 기능(255)과 DFR 기능이 가능한 그린 시트(260)는 도3a에 도시된 바와 같이 각각의 코팅 헤드로 제조할 수 있으나, 도3b에 도시된 바와 같이 두 개의 코팅 헤드로 동시에 제조할 수도 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 코팅 장치는 공급부(330)와 베이스(320) 및 롤러(327)로 구성되어 있으며, 상기 공급부(330)는 유입구(333)와 배출부(334) 및 코팅 헤드(332)로 구성되어 있다.
도3a에서 코팅액이 상기 유입구(333)를 거쳐 상기 공급부(334)를 통해 배출되어, 상기 롤러(327)를 통해 회전하는 베이스 필름(312)의 상부에 공급되고, 상기 코팅 헤드(332)를 통해 상기 베이스 필름(312)에 압착된다.
상기 도3a의 코팅 헤드를 구비한 장비가 각각 상기 블랙 탑 기능(255)과 DFR 기능이 가능한 그린 시트(260)를 코팅할 수도 있으나, 도3b에 도시된 바와 같이 복수 개의 코팅 헤드(352,354)가 복수 개의 코팅액을 상기 베이스 필름(312)에 동시에 코팅할 수도 있다.
이어서, 샌딩법으로 격벽(270) 및 블랙 탑(280)을 형성한다(도2c).
도5a 내지 도5b를 참조하여 샌딩법을 설명하면 다음과 같다.
상기 하판 유전체(540)의 상부에 접합된 상기 격벽 그린 시트(550b) 및 상기 DFR과 블랙 탑 기능이 가능한 그린 시트(550a)의 상부에 마스크(590)를 정렬하여 노광한다.(도5a)
상기 마스크는 일정 간격을 가지도록 광차단부(590a)와 광투과부(590b)가 번갈아 형성되며, 상기 광차단부(590a)는 조사되는 광을 차단하고, 상기 광투과부(590b)는 격벽이 형성될 영역에 해당하며 조사되는 광을 투과시켜 상기 그린 시트(550)의 광에 노출되어 경화되도록 한다.
이어서, 샌드 블라스팅 장치로 샌드 입자를 분산시켜 경화되지 않은 격벽 상층을 제거하면 격벽이 형성되며, 마지막으로 클리닝 공정 및 소성공정을 통하여 상기 격벽이 완성된다.
도4a 내지 4b를 참조하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법의 제2실시예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 멀티레이어 그린 시트(Multilayer Green Sheet, 450)를 제조하여 제조하여, 어드레스 전극(430)과 하판 유전체(440)가 차례로 형성된 하판유리(410)의 상부면에 라미네이션한다.(도4b)
상기 멀티레이어 그린 시트(450)의 하부(450a)는 격벽 그린 시트의 기능을 갖고, 상부(450b)는 블랙 탑 그린 시트의 기능을 가져야 한다.
따라서, 상기 멀티레이어 그린 시트의 하부(450a)는 일반적으로 PbO 또는 non-PbO 글래스 미분말에 반사특성 향상 및 유전율 조절을 위해 Al2O3 와 같은 미분말 상태의 산화물을 수십 % 섞은 혼합분말을 유기용매와 혼합하여 만든다.
또한, 상기 멀티레이어 그린 시트의 상부(450b)는, 상기 제1실시예의 블랙 탑 기능과 DFR 기능이 가능한 그린 시트(255,260)의 제조방법과 동일하다.
상기 과정에 의해 형성된 멀티레이어 그린 시트는 베이스 필름의 상부에 감광성층이 위치하고, 상기 감광성층의 상부에 보호 필름이 위치한다.
상기 베이스 필름으로는 폴리에스테르(polyester)가 사용됨이 바람직하고, 상기 보호 필름으로는 폴리에틸렌(polyethlylene)가 사용됨이 바람직하다.
상기 멀티레이어 그린 시트(450)는 도3a에 도시된 바와 같이 각각의 코팅 헤드로 제조할 수 있으나, 도3b에 도시된 바와 같이 두 개의 코팅 헤드로 동시에 제조할 수도 있다.
이어서, 도5a 내지 도5b에 도시된 바와 같이, 샌딩법으로 격벽(550b) 및 블랙 탑(550a)을 형성한다(도4e).
즉, 본 제2실시예의 구성은 기본적으로 상기 제1실시예와 동일하나, 격벽 그린 시트의 기능과 블랙 탑 그린 시트의 기능을 동시에 갖는 멀티레이어 그린 시트(450)를 라미네이팅하는 점에서 상이하다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하도 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 의하면, 멀티레이어 그린 시트를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 공정 및 재료를 간단히 할 수 있다.

Claims (6)

  1. 격벽재료가 형성된 하부 패널 상에, 상기 격벽재료보다 광흡수율이 높은 블랙 탑층 그리고 DFR(Dry Film Resist)층이 차례로 구비된 멀티레이어 그린 시트를 라미네이팅하는 단계;
    상기 격벽 재료 및 멀티레이어 그린 시트를 패터닝하는 단계; 및
    상기 DFR층을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 패터닝은,
    샌딩법, 에칭법 또는 감광법 중 어느 하나의 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 멀티레이어 그린 시트는,
    베이스 필름 상에 상기 블랙 탑층과 DFR층을 차례로 코팅하여 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 멀티레이어 그린 시트는,
    베이스 필름 상에 상기 블랙 탑층 및 상기 DFR층을 더블 코팅헤드로 동시에 코팅하여 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
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