KR100719034B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널 상판의 버스 전극의 형성 방법에 관한 것이다.
본 발명은 레이져로 글라스 기판을 에칭하여 패터닝 하는 단계 및 은 성분을 포함하는 유기 혼합물을 인젝션하여 증착시켜 버스 전극을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.
본 발명을 적용할 경우 투명 유전체 공정을 그린시트법 만으로 단일화 할 수 있고, 버스 전극의 폭과 높이를 줄일 수 있으며, 특히 버스 전극이 차지하는 면적을 줄임으로써 전면으로 전달되는 빛의 양이 증가하게 되어 패널의 콘트라스트 및 휘도를 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
플라즈마 디스플레이 패널, 버스 전극, 인젝션, 유기 혼합물, 그린시트법

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법{ Manufacturing Method of Plasma Display Panel}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 장치 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 순차적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널 상판의 구조를 나타낸 개략도이다.
도 4a는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 상판의 구조의 일실시예를 나타낸 개략도이다.
도 4b는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 상판의 구조의 또다른 실시예를 나타낸 개략도이다.
도 5a는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 상판의 제조과정 일실시예를 나타낸 공정흐름도이다.
도 5b는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 상판의 제조과정의 또다른 실시예를 나타낸 공정흐름도이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널 상판의 버스 전극의 형성 방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 패널과 후면 패널 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면 패널(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면 패널(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
전면 패널(100)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(102) 및 서스테 인 전극(103)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 상부 유전체층(104)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체층(104) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.
후면 패널(110)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면 패널(110)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 하부 유전체층(115)이 형성된다.
이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 공정을 순차적으로 살펴보면 도 2에 나타낸 바와 같다.
도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 도 2의 우측에 나열된 전면 패널 제조 과정과, 좌측에 나열된 후면 패널 제조 과정 및 하측에 나열된 실링 과정 등을 포함한 조립 과정을 포함한다.
먼저, 도 2의 우측에 나열된 전면 패널 제조 과정을 설명하면 다음과 같다. 전면 패널은 먼저 기재가 되는 전면 글라스를 준비한 후(100), 전면 글라스 상부에 복수의 유지전극쌍이 형성된다(110). 이후, 유지전극쌍 상부에 상판 유전체층이 형성되고(120), 상판 유전체층 상부에 유지전극쌍을 보호하기 위한 MgO로 이루어진 보호층이 형성된다(130).
이어서, 도 2의 좌측에 나열된 후면 패널 제조 과정을 설명하면 다음과 같다. 후면 패널은 전면 패널과 마찬가지로 먼저 기재가 되는 후면 글라스를 준비하고(200), 전면 패널에 형성된 유지전극쌍과 교차하여 대향되도록 복수의 어드레스전극이 후면 글라스에 형성된다(210). 이 후, 어드레스전극 상면에 하판 유전체층이 형성되고(220), 하판 유전체층 상면에 형광층이 형성된다(230).
이와 같이 제조된 전면패널과 후면패널은 서로 실링되어(300) 플라즈마 디스플레이 패널(400)을 형성한다.
일반적으로 상판의 버스 전극, 블랙 매트릭스, 투명 유전체, 하판의 어드레스 전극, 격벽, 화이트 백(white back)등의 구조물은 스크린 프린팅법에 의해 제조되었다. 스크린 프린팅법이란 페이스트 형태로 패널 위에 도포한 후 인쇄, 건조, 소성의 세 가지 공정을 통해서 구조물을 형성하는 방법이다.
그러나 스크린 프린팅법을 사용할 경우 인쇄 공정시 패널 위에 도포되는 페이스트 양보다 버려지는 페이스트 양이 훨씬 더 많아서 재료 낭비가 많은 단점을 가지고 있었다.
최근에는 스크린 프린팅법 대신에 그린시트법이 개발되어 패널 생산에 적용되고 있다. 그린시트법이란 기존의 페이스트를 접착제로 사용되는 테이프 형태로 고형화하여 재료 낭비를 최소화하는 공정으로서 그린시트를 부착한 후 외피를 탈착하고 건조, 소성하는 단계를 거치는 공정이다.
그러나 그린시트법도 단독으로 사용하면 소성 후에 버스전극 엣지 영역에서 마이크로 기포가 발생하게 되며, 유전체의 두께의 균일도가 저하된다는 문제점이 있었다.
따라서 스크린 프린팅법과 그린시트법을 모두 사용하여 투명 유전체(약 40㎛)를 증착하고 있다. 즉, 유하 유전체(약 8㎛)는 스크린 프린트법으로 증착하며, 그 위에 증착하는 유상 유전체는 그린시트법을 사용하여 증착하고 있다.
본 발명은 투명 유전체 형성 단계에 있어서 그린시트법만 사용하더라도 상기 문제점을 해결할 수 있도록 하여 공정을 단일화 시킬 수 있고 또한 버스 전극의 폭 및 버스 전극의 높이를 대폭 줄일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 이의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은,
레이져로 글라스 기판을 에칭하여 패터닝 하는 단계 및 은 성분을 포함하는 유기 혼합물을 인젝션하여 증착시켜 버스 전극을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 레이져로 글라스 기판을 에칭하여 패터닝하고, 상기 에칭부에 은(Ag) 성분을 포함하는 유기 혼합물을 인젝션하여 증착시켜 버스 전극을 형성시킨 후, 상기 버스 전극이 형성되어 있는 기판 상부에 투명 전극(ITO)를 형성시키고, 그 후 상판 유전체를 형성시킨 후 보호막층(MgO)층을 형성시켜서 상판을 제작하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법일 수 있다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 레이져로 글라스 기판을 에칭하여 패터닝하고, 상기 기판면 및 에칭부에 걸쳐 투명 전극(ITO)를 형성시킨 후, 상기 에칭부의 투명 전극(ITO)상에 은(Ag) 성분을 포함하는 유기 혼합물을 인젝션하여 증착시켜 버스 전극을 형성시키고, 그 후 상판 유전체를 형성시킨 후 보호막층(MgO)층을 형성시켜서 상판을 제작하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법일 수 있다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 상판 유전체를 유전체 형성용 그린시트를 부착한 후 외피를 탈착하고 건조, 소성단계를 거쳐서 형성시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법일 수 있다.
또한 본 발명은 버스 전극이 글라스 기판 에칭부 내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널은 버스 전극이 글라스 기판 에칭부 내에 형성되어 있고, 상기 버스 전극이 형성되어 있는 기판 상부에 투명 전극(ITO)이 형성되어 있으며, 그 상부에 유전체층 및 보호막(MgO)이 차례로 형성되어 있는 상판 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널일 수 있다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널은 글라스 기판 상부 및 에칭부에 걸쳐 투명 전극(ITO)이 형성되어 있고, 버스 전극은 글라스 기판 에칭부 내의 투명 전극(ITO)상에 형성되어 있으며, 그 상부에 유전체층 및 보호막(MgO)이 차례로 형성되어 있는 상판 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널일 수 있다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널은 버스 전극이 은(Ag) 성분을 포함하는 유기 혼합물 재질인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널일 수 있다.
이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널 상판의 구조를 나타낸 개략도이다.
즉, 종래에는 글라스 기판(301)위에 투명 전극(ITO)(302)이 형성되어 있고 그 상부에 버스 전극(303)이 형성된 후 유전체(304)가 형성되고 유전체 상부에 보호막(MgO)(305)이 형성된 구조를 가지고 있었다.
반면에 도 4a는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 상판의 구조의 일실시예를 나타낸 개략도이다.
도 4a에 나타낸 바와 같이 본 발명에서 플라즈마 디스플레이 패널은 버스 전극(402)이 글라스 기판(401) 에칭부 내에 형성되어 있고, 상기 버스 전극이 형성되어 있는 기판 상부에 투명 전극(ITO)(403)이 형성되어 있으며, 그 상부에 유전체층(404) 및 보호막(MgO)(405)이 차례로 형성되어 있는 상판 구조를 가질 수 있다.
도 4b는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 상판의 구조의 또다른 실시예를 나타낸 개략도이다.
도 4b에 나타낸 바와 같이 본 발명에서 플라즈마 디스플레이 패널은 글라스 기판 상부 및 에칭부에 걸쳐 투명 전극(ITO)(403)이 형성되어 있고, 버스 전극(402)은 글라스 기판(401) 에칭부 내의 투명 전극(ITO)(403)상에 형성되어 있으며, 그 상부에 유전체층(404) 및 보호막(MgO)(405)이 차례로 형성되어 있는 상판 구조를 가질 수 있다.
도 5a는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 상판의 제조과정 일실시예를 나타낸 공정흐름도이다.
도 5a에서 (a)는 글라스 기판(501) 상에 레이저를 사용하여 직접 에칭하여 버스 전극을 형성할 부분을 패터닝하는 단계를 나타낸다.
레이저를 사용함으로써 습식 식각(wet etching)방법보다 미세한 패턴을 형성시키는 것이 가능하다.
도 5a에서 (b)는 버스 전극 재료를 채워 넣는 단계를 나타낸다.
상기 버스 전극재료로는 은(Ag)성분을 포함한 유기 혼합물을 용액(solution)상태로 사용하며 사출(injection)법에 의하여 버스 전극(502)을 에칭부에 형성시킨다.
종래에는 ㎛크기의 은(Ag)분말과 글래스 프릿(glass frit)의 혼합물을 사용하여 스크린 프린팅 방법으로 버스 전극을 형성하였으나, 이 경우 버려지는 전극재료의 양이 많고 소성후에는 글래스 프릿내에 존재하던 유기물이 소성 중에 사라지면서 전극 밀도가 낮아지는 문제가 발생하였다.
그러나 본 발명은 은(Ag)성분을 포함한 유기 혼합물을 사용함으로써 사출법에 의한 증착이 가능하며 형성되는 버스 전극 패턴의 밀도도 높아지게 된다. 또한 상기 사출법에 의해 버스 전극재료를 채우므로 전극 재료 낭비를 줄일 수 있을 뿐만아니라, 버스 전극(502)의 폭과 높이를 기존에 비하여 확연히 줄일 수 있다. 이와 같이 버스 전극(502)이 차지하는 면적을 줄임으로써 전면으로 전달되는 빛의 양이 증가되어 패널의 콘트라스트(contrast) 및 휘도(brightness)를 증가시킬 수 있 다.
도 5a에서 (c)는 투명 전극(ITO)(503)를 형성시키는 단계를 나타낸다.
상기 버스 전극(502)이 형성되어 있는 기판(501) 상부에 레이져를 사용하거나 습식 식각(wet etching)법을 사용하여 패턴을 형성시킨 후 투명 전극(ITO)를 제작할 수 있다. 레이져를 사용하는 경우 보다 미세한 패턴을 형성시키는 것이 가능하다.
도 5a에서 (d)는 상판 유전체 층(504)을 형성시키는 단계를 나타낸다.
이때 상기 단계를 거쳐서 버스 전극(502)을 형성할 경우에는 기존 도 3의 구조에서 발생하던 가장자리 영역에서의 컬(curl)및 마이크로 기포(micro pore)가 거의 관찰되지 않는다. 따라서 유전체 형성용 그린시트를 부착한 후 외피를 탈착하고 건조, 소성단계를 거쳐서 형성시키는 그린시트법 단독으로 유전체 층(504)을 형성시킬 수 있다.
도 5a에서 (e)는 상기 유전체 층 상부에 보호막(MgO)층(505)을 형성시키는 단계를 나타낸다.
도 5b는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 상판의 제조과정의 또다른 실시예를 나타낸 공정흐름도이다.
도 5b에서 (a)는 글라스 기판(501) 상에 레이저를 사용하여 직접 에칭하여 버스 전극을 형성할 부분을 패터닝하는 단계를 나타낸다.
레이저를 사용함으로써 습식 식각(wet etching)방법보다 미세한 패턴을 형성시키는 것이 가능하다.
도 5b에서 (b)는 투명 전극(ITO)(503)를 형성시키는 단계를 나타낸다.
상기 투명 전극(ITO)은 글라스 기판의 기판면 및 에칭부에 걸쳐서 형성시킨다.
도 5b에서 (c)는 버스 전극 재료를 채워 넣는 단계를 나타낸다.
상기 버스 전극재료로는 은(Ag)성분을 포함한 유기 혼합물을 용액(solution)상태로 사용하며 사출(injection)법에 의하여 버스 전극(502)을 상기 에칭부의 투명 전극(ITO)(503)상에 형성시킨다.
본 발명은 은(Ag)성분을 포함한 유기 혼합물을 사용함으로써 사출법에 의한 증착이 가능하며 형성되는 버스 전극 패턴의 밀도도 높아지게 된다. 또한 상기 사출법에 의해 버스 전극재료를 채우므로 전극 재료 낭비를 줄일 수 있을 뿐만아니라, 버스 전극(502)의 폭과 높이를 기존에 비하여 확연히 줄일 수 있다. 이와 같이 버스 전극(502)이 차지하는 면적을 줄임으로써 전면으로 전달되는 빛의 양이 증가되어 패널의 콘트라스트(contrast) 및 휘도(brightness)를 증가시킬 수 있다.
도 5b에서 (d)는 상판 유전체 층(504)을 형성시키는 단계를 나타낸다.
이때 상기 단계를 거쳐서 버스 전극(502)을 형성할 경우에는 기존 도 3의 구조에서 발생하던 가장자리 영역에서의 컬(curl)및 마이크로 기포(micro pore)가 거의 관찰되지 않는다. 따라서 유전체 형성용 그린시트를 부착한 후 외피를 탈착하고 건조, 소성단계를 거쳐서 형성시키는 그린시트법 단독으로 유전체 층(504)을 형성시킬 수 있다.
도 5b에서 (e)는 상기 유전체 층 상부에 보호막(MgO)층(505)을 형성시키는 단계를 나타낸다.
상술한 바와 같이 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명을 적용할 경우 투명 유전체 공정을 그린시트법 만으로 단일화 할 수 있고, 버스 전극의 폭과 높이를 줄일 수 있으며, 특히 버스 전극이 차지하는 면적을 줄임으로써 전면으로 전달되는 빛의 양이 증가하게 되어 패널의 콘트라스트 및 휘도를 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (8)

  1. 레이져로 글라스 기판을 에칭하여 패터닝 하는 단계 및 은 성분을 포함하는 유기 혼합물을 인젝션하여 증착시켜 버스 전극을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 버스 전극이 형성되어 있는 기판 상부에 투명 전극(ITO)를 형성시키고, 그 후 상판 유전체를 형성시킨 후 보호막층(MgO)층을 형성시켜서 상판을 제작하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    레이져로 글라스 기판을 에칭하여 패터닝하고,
    상기 기판면 및 에칭부에 걸쳐 투명 전극(ITO)를 형성시킨 후,
    상기 에칭부의 투명 전극(ITO)상에 은(Ag) 성분을 포함하는 유기 혼합물을 인젝션하여 증착시켜 버스 전극을 형성시키고, 그 후 상판 유전체를 형성시킨 후 보호막층(MgO)층을 형성시켜서 상판을 제작하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스 플레이 패널의 제조방법.
  4. 제2항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상판 유전체는 유전체 형성용 그린시트를 부착한 후 외피를 탈착하고 건조, 소성단계를 거쳐서 형성시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20040097121A (ko) * 2002-01-14 2004-11-17 플라스미온 디스플레이즈, 엘엘씨 트렌치 방전셀을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그제조방법

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