KR100727735B1 - 가스방전패널의 제조방법 및 그 제조장치 - Google Patents

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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 관한 가스방전패널의 제조방법은 제 1 기판(5) 및 제 2 기판(10)을 이용하여 양 기판을 접촉시켜 소정의 위치에 배치하는 위치맞춤공정을, 위치맞춤챔버(100) 내를 감압분위기 또는 드라이가스 분위기로 유지한 상태로 행하는 것이다. 양 기판을 감압분위기 또는 드라이가스 분위기로 유지함으로써 기판에 흡착하는 수분이나 가스분자를 매우 감소시킬 수 있고, 패널완성후의 방전가스의 열화를 방지할 수 있다. 그 결과 패널의 방전개시전압의 상승을 방지하는 동시에 이상발광을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
방전가스, 방전개시전압, 챔버, 기판

Description

가스방전패널의 제조방법 및 그 제조장치{METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING GAS ELECTRIC DISCHARGE PANELS}
본 발명은 제 1 기판과 제 2 기판을 접합하여 구성된 가스방전패널의 제조방법에 관한 것으로, 특히 양기판의 위치맞춤시 및 그때까지의 양기판의 유지분위기를 특징으로 하는 가스방전패널의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.
종래부터 가스방전패널의 일례로서는 도 8에 나타낸 바와 같은 AC형의 플라즈마 디스플레이 패널(이하 "PDP"라 한다)이 알려져 있다. 이 도면은 PDP의 구성을 나타내는 일부사시도(일부투시)이다.
이 PDP는 유리기판(1)의 내표면 상에 복수개의 표시전극(2), 유전체층(3) 및 보호층(4)이 형성된 제 1 기판(5)과, 표시전극(2)과 직교하는 방향을 따라 배치된 복수개의 데이터전극(7) 및 유전체층(8)이 유리기판(6)의 내표면 상에 형성되고 또 유전체층(8) 상의 소정위치마다에는 발광영역을 구획하는 저융점 유리제의 격벽(9)이 병렬형성된 제 2 기판(10)을 대향배치한 후에, 외부둘레 가장자리를 저융점 유리로 이루어지는 봉착부재(11)로 봉착한 구성의 엔벨로프(12)를 구비하고 있다.
그리고 격벽(9)으로 구획된 각 발광영역마다의 유전체층(8) 상에는 컬러표시 를 실현하기 위한 형광체(13)가 도포되어 있고, 엔벨로프(12) 내에는 네온 및 크세논을 혼합하여 구성되는 방전가스가 약 66500Pa의 압력으로 봉입되어 있다.
그런데 이러한 PDP는 일반적으로 제 1 기판(5) 및 제 2 기판(10)을 별개로 제작한 것이 맞붙어 이루어진다. 즉 우선 통상 유리의 기판 상에 표시전극을 형성한 후 그 위에 유전체를 층형상으로 도포하여 소성한다. 다음으로 유전체층 상에 전자빔증착(EB증착)법 등으로 MgO 등의 막을 보호막으로서 형성하여 제 1 기판(5)을 완성한다.
다음에 다른 유리기판 상에 데이터전극을 형성한 후 그 위에 유전체를 층형상으로 형성하고, 다시 소정의 패턴으로 저융점 유리로 이루어지는 격벽을 형성하고, 계속해서 그 격벽 사이에 형광체를 층형상으로 설치하고, 마지막으로 유리기판주변에 봉착부재(통상 프릿유리를 바인더와 혼합한 것)를 도포후 이 봉착부재의 수지성분을 제거하기 위한 가소성을 행하여 제 2 기판을 완성한다.
이렇게 해서 작성한 제 1 기판과 제 2 기판을 서로 접촉시키면서 소정의 위치에 배치하여 고정한 채로 가열 봉착하여 맞붙임으로써 엔벨로프를 완성시킨다.
마지막으로 일단 엔벨로프 내부를 진공으로 하고 소정의 온도로 가열한 후 방전가스를 봉입하여 가스방전패널을 완성시킨다.
그런데 이렇게 하여 PDP를 제작하면 완성된 PDP 중 방전개시전압이 높아지거나 또는 발광 중에 이상방전현상이 생기는 등의 문제를 갖는 경우가 있는 것을 알았다. 이것은 다음과 같은 원인을 생각할 수 있다.
우선 제 1 기판에 형성된 보호막이 되는 Mg0는 바늘형상의 분자로 이루어지 고, 유리기판에 대하여 거의 수직으로 거의 규칙적으로 나열한 것이며, 그 때문에 이 분자의 사이에 수분이나 가스입자가 흡착되면 여간해서 제거할 수 없다.
한편 패널완성후 보호막은 방전에 노출되고 고온이 되기 때문에 분자사이에 흡착된 수분이나 가스분자는 서서히 방전공간으로 나와 가스의 순도를 열화시킨다.
또 제 2 기판에 형성된 형광체는 매우 다공질의 상태에 있다. 그러므로 수분이나 가스분자는 보호막 뿐만아니라 형광체에 흡착되기 쉽다.
이러한 가스순도의 열화에 의해 방전개시전압의 상승이나 발광중의 이상방전이 생길 것으로 생각된다. 여기서 수분과 가스분자의 양쪽을 제거하는 것이 바람직한 것은 물론이지만, 특히 수분만을 제거하더라도 효과가 얻어지게 된다. 따라서, 제 1 기판은 보호막 형성후, 제 2 기판은 주변의 봉착부재의 가소성후 가능한 한 대기에 노출되지 않는 것이 바람직하지만, 실제의 PDP 제조에 있어서는 이러한 미세한 점은 고려하지 않은 것이 현실이다.
따라서 본 발명은 이러한 방전가스의 순도열화에 의한 패널의 특성열화를 극복하고 뛰어난 패널특성을 실현하는 제조방법 및 그와 같은 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관한 가스방전패널의 제조방법은 보호층을 형성한 제 1 기판과 형광체를 형성한 제 2 기판을 이용하여 양기판을 접촉시켜 소정의 위치에 배치하는 위치맞춤공정을 갖는 가스방전패널의 제조방법으로서, 위치맞춤공정은 감압상태에서 행하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 위치맞춤공정이 감압상태에서 실시되므로써 위치맞춤시에 그 내부공간에 가두어지는 수분이나 가스분자의 양이 저감된다. 이 때문에 완성된 것 중 방전개시전압이 높아지고, 또는 발광 중에 이상방전현상이 생기는 등의 문제가 생길 가능성이 낮고, 뛰어난 패널특성을 실현할 수 있게 된다. 그러나 패널의 내부공간에는 방전가스가 최종적으로는 봉입되게 된다. 봉입 후에 이 부분으로부터 수증기 등의 불순물을 효율적으로 배기하는 것은 용이하지 않고, 특히 위치맞춤이 수증기량 함유량이 관리되어 있지 않은 대기 중에서 행해지는 경우에는 현저하게 된다. 그러나 본 발명과 같이 위치맞춤공정을 감압상태에서 행함으로써 위치맞춤시에 가두어지는 수증기량이 저감되므로 상기한 바와 같이 패널특성이 뛰어난 가스방전패널을 얻을 수 있다.
또 상기 위치맞춤공정에 앞서 제 1 기판을 제 1 감압실 및/또는 제 2 기판을 제 2 감압실에서 가열하면서 감압하에 노출시킨 후에 제 3 감압실에서 감압상태로 양기판의 위치맞춤을 행하는 것을 특징으로 한다.
이로 인하여 제 1 기판 및 제 2 기판의 감압상태하에서의 처리를 서로 대향시키는 일 없이 별도의 감압실 내에서 행할 수 있고, 각 기판이 유지하고 있는 수분이나 가스분자가 당해 기판으로부터 이탈된 후 서로의 기판에 다시 흡착하는 현상은 확실히 억제할 수 있다. 이 때문에 완성된 패널에서도 보다 패널특성이 뛰어난 것으로 된다.
또 각 기판을 별도의 감압실에서 별개로 감압환경하에 둠으로써 각 기판에 적정한 조건에서 수분 등을 이탈시킬 수 있다.
또한 별도의 감압실에서 감압상태에 두면 각 기판은 이간되어 있고, 제 2 기판으로부터 발생한 바인더 소실가스가 상대측의 제 1 기판에 흡착한다는 가능성은 현저히 저감된다.
또 이와 같이 별도의 감압실에서의 감압상태에 두면 각 기판 표면의 전면을 균일적으로 감압분위기에 노출시키는 것이 용이하므로 기판내표면으로부터 균일하게 수분 등을 제거하는 것이 용이해진다.
여기서 상기 제 1 기판은 보호층을 형성한 후 소정의 온도로 가열하는 제 1 기판소성공정을 거쳐 형성되고, 당해 제 1 기판소성공정 전의 제 1 기판은 당해 제 1 기판소성공정에서 상기 제 1 가압실 내에 설치되는 것으로 할 수 있다.
상기 제 2 기판은 형광체 형성공정과 형광체 소성공정과 시일재 도포공정과 시일재 가소성공정을 거쳐 형성되고, 시일재 가소성공전 전의 제 2 기판은 시일재 가소성공정의 도중에서 상기 제 2 감압실 내에 설치되는 것으로 할 수 있다.
또한 상기 제 1 감압실 및 제 2 감압실을 1333Pa 이하로 감압하는 것이 바람직하다.
또 본 발명은 보호층을 형성한 제 1 기판과 형광체를 형성한 제 2 기판을 이용하고 양기판을 접촉시켜 소정의 위치에 배치하는 위치맞춤공정을 갖는 가스방전패널의 제조방법으로서, 위치맞춤공정을 드라이 가스분위기에서 행하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 위치맞춤공정을 드라이가스 분위기에서 행함으로써 위치맞춤시에 그 내부공간에 가두어지는 수분이나 가스분자의 양이 저감된다. 이 때문에 완성된 것 중 방전개시전압이 높아지고 또는 발광 중에 이상방전현상이 생기는 등의 문제를 가질 우려가 적고 패널특성이 뛰어난 것을 얻는 것이 가능해진다. 그런데 패널의 내부공간에는 방전가스가 최종적으로는 봉입되게 된다. 봉입후에 이 부분으로부터 수증기 등의 불순물을 효율적으로 배기하는 것은 용이하지 않고, 특히 위치맞춤이 수증기량 함유량이 관리되어 있지 않은 대기 중에서 행해지는 경우에는 현저해진다. 그러나 본 발명과 같이 위치맞춤공정을 드라이가스 분위기에서 행함으로써 위치맞춤시에 가두어지는 수증기량이 저감되므로 상기한 바와 같이 패널특성이 뛰어난 가스방전패널을 얻을 수 있다.
또 상기 위치맞춤공정에 앞서 제 1 기판을 제 1 드라이가스 챔버 및/또는 제 2 기판을 제 2 드라이가스 챔버에서 가열하면서 드라이가스 분위기하에 노출시킨 후에 제 3 드라이가스 챔버에서 드라이가스 분위기에서 양기판의 위치맞춤을 행하는 것을 특징으로 한다.
이로 인하여 제 1 기판 및 제 2 기판의 드라이가스 분위기하에서의 처리를 서로 대향시키는 일 없이 별도의 드라이가스 챔버 내에서 행할 수 있고, 각 기판이 유지하고 있는 수분이나 가스분자가 당해 기판으로부터 이탈한 후 서로의 기판에 다시 흡착하는 현상은 확실히 억제할 수 있다. 이 때문에 완성된 패널에서도 보다 뛰어난 패널특성을 얻을 수 있게 된다.
또 각 기판을 별도의 드라이가스 챔버에서 별개로 드라이가스 분위기하에 둠으로써 각 기판에 적정한 조건으로 수분 등을 이탈시킬 수 있다.
또 별도의 드라이가스 챔버에서 드라이가스 분위기에 두면 각 기판은 이간하 고 있고, 제 2 기판으로부터 발생한 바인더 소실가스가 상대측의 제 1 기판에 흡착한다는 가능성은 현저히 저감된다.
또 이와 같이 별도의 드라이가스 챔버에서의 드라이가스 분위기상태에 두면 각 기판 표면의 전면을 균일하게 드라이가스 분위기에 노출하는 것이 용이하므로 기판내표면으로부터 균일하게 수분 등을 제거하는 것이 용이하여 진다.
여기서 상기 제 1 기판은 보호층을 형성한 후 소정의 온도로 가열하는 제 1 기판소성공정을 거쳐 형성되고, 당해 제 1 기판소성공정 전의 제 1 기판은 당해 제 1 기판소성공정에서 상기 제 1 드라이가스 챔버 내에 설치되는 것으로 할 수 있다.
여기서 상기 제 2 기판은 형광체 형성공정과 형광체 소성공정과 시일재 도포공정과 시일재 가소성공정을 거쳐 형성되고, 시일재 가소성공정 전의 제 2 기판은 시일재 가소성공정의 처음부터 상기 제 2 드라이가스 챔버 내에 설치되는 것으로 할 수 있다.
여기서 상기 제 1 드라이가스 챔버 및 제 2 드라이가스 챔버은 -30℃ 이하의 노점으로 특정된 드라이가스로 채우는 것이 바람직하다.
또 제 1 기판을 가열하면서 감압상태에 두는 한편 제 2 기판을 드라이가스의 분위기하에 둔 후 위치맞춤을 행할 수도 있다.
이상과 같은 제조법에 의하면 패널내부공간의 수증기분압이 1OOPa 이하인 가스방전패널을 얻을 수 있게 된다.
또 이와 같이 내부공간의 수증기 분압이 매우 낮은 패널이 얻어지므로 패널의 환경온도가 저하하더라도 수분의 영향에 의한 방전특성의 열화 정도는 적다.
또 본 발명은 제 1 기판반송기구와 제 2 기판반송기구와 위치맞춤기구를 구비한 가스방전패널의 제조장치로서, 제 1 기판반송기구와 제 2 기판반송기구와 위치맞춤기구는 각각 별개의 밀폐실 내에 배치되고, 각 밀폐실은 급기 및 배기기구의 적어도 어느 하나를 구비한 것을 특징으로 한다.
이로 인하여 제 1 기판 및 제 2 기판의 감압상태하 또는 드라이가스 분위기하에서의 처리를 서로 대향시키는 일 없이 상당 정도 이간시킨 장소에서 행할 수 있고, 각 기판이 유지하고 있는 수분이나 가스분자가 당해 기판으로부터 이탈한 후 서로의 기판에 다시 흡착한다는 현상은 확실히 억제할 수 있다. 또 각 기판을 이간시킨 장소에 둠으로써 각 기판에 적정한 조건으로 수분 등을 이탈시킬 수 있다.
또 각 기판은 이간하고 있고, 제 2 기판으로부터 발생한 바인더 소실가스가 상대측의 제 1 기판에 흡착한다는 가능성은 현저히 저감되게 된다.
또 각 기판 표면의 전면을 균일적으로 감압분위기 또는 드라이가스에 노출하는 것이 용이하므로 기판내표면으로부터 균일하게 수분 등을 제거하는 것이 용이해진다.
이 때문에 보다 뛰어난 패널특성의 가스방전패널이 얻어진다.
여기서 상기 제 1 기판반송기구와 상기 위치맞춤기구가 배치된 상기 각 밀폐용실 사이와 상기 제 2 기판반송기구와 상기 위치맞춤기구가 배치된 상기 각 밀폐실과의 사이에는 연결부가 있고, 상기 연결부 내는 급기 및 배기기구의 적어도 어느 하나를 갖는 것으로 할 수도 있다.
도 1은 제 1 실시예에 관한 PDP의 제조방법을 간략화하여 나타내는 단면도
도 2는 제 2 실시예에 관한 PDP의 제조방법을 간략화하여 나타내는 단면도
도 3은 제 3 실시예에 관한 PDP의 제조방법을 간략화하여 나타내는 단면도
도 4는 제 4 실시예에 관한 PDP의 제조방법을 간략화하여 나타내는 단면도
도 5는 제 5 실시예에 관한 PDP의 제조방법을 간략화하여 나타내는 단면도
도 6은 제 6 실시예에 관한 PDP의 제조장치를 간략화하여 나타내는 사시도
도 7은 제 3, 제 5 실시예에 대한 비교예의 제조방법으로 봉착을 행한 경우의 제 1 기판 표면에 남는 유기계 가스의 양을 나타내는 특성도
도 8은 종래의 형태 및 본 발명의 실시예에 관한 PDP를 간략화하여 나타내는 파단사시도
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
(제 1 실시예)
도 1은 실시예에 관한 PDP의 제조방법을 간략화하여 나타내는 단면도이다.
여기서 PDP의 전체구성은 종래의 형태와 기본적으로 다르지 않으므로 도 8에 기재된 동일 또는 상당하는 부품, 부분은 도 1에서 동일부호를 붙이고 있다(이하 마찬가지이다).
본 발명은 위치맞춤공정 및 그것에 도달하기까지의 공정을 특징으로 하기 때문에 그들의 공정을 도 1을 이용하여 설명한다.
도 1에서 100은 위치맞춤챔버, 101은 제 1 기판반입구, 102는 제 2 기판반입 구, 103은 제 1 베이스, 104는 제 1 히터, 105는 제 1 기판지지핀, 106은 제 1 진공펌프를 나타낸다. 여기서 위치맞춤챔버(100)는 당해 내부를 기밀한 상태로 유지하도록 기밀성이 높은 구조로 되어 있다.
제 1 기판(5)은 유리기판 상에 표시전극을 은페이스트 등으로 형성한 후 소성하고, 그 위에 저융점 유리로 이루어지는 유전체를 형성한 후 소성하고, 다시 그 위에 Mg0로 이루어지는 보호층을 전자빔 증착법 등으로 형성하여 위치맞춤공정 전에 소정의 온도로 소성하고 있다.
한편 제 2 기판(10)은 유리기판 상에 은페이스트 등으로 어드레스용 전극을 형성한 후 소성하고, 그 위에 저융점 유리로 이루어지는 유전체를 형성하여 소성한 후 다시 그 위에 저융점 유리로 이루어지는 격벽을 소정의 형상으로 형성하여 소성한다.
다음에 격벽 사이에 형광체를 소정의 패턴으로 형성하여 소성한다. 계속해서 제 2 기판의 주변에서 제 1 기판(5)과 겹치는 부위의 둘레단부에 봉착부재로 이루어지는 페이스트(프릿유리와 바인더의 혼합물)를 디스펜서 등으로 도포하고, 페이스트에 함유되는 수지성분을 제거하기 위해 소정의 온도로 가소성한 것이다.
도 1의 (1)에서 제 1 기판(5)을 제 1 기판 반입구(101)로부터 반입하고, 제 1 기판지지핀(105) 상에 임시배치한다. 다음에 제 2 기판(10)을 제 2 기판 반입구(102)로부터 반입하고, 제 1 베이스(103) 상의 소정의 위치에 임시배치한다.
다음에 제 1 기판(5)과 제 2 기판(10)과의 간격을 충분히 뗀 상태에서 제 1 진공펌프(106)로 위치맞춤챔버(100)의 내부를 감압상태로 한다. 이렇게 하여 감압 상태로 함으로써 제 1 기판(5) 및 제 2 기판(10)의 표면에 흡착한 수분이나 가스분자는 양기판으로부터 제거된다. 또 여기서의 감압정도는 높을수록 바람직한 것은 물론이지만, 1333Pa 이하인 것이 바람직하고, 133Pa 이하로 하는 것은 더욱 바람직하다.
이 때 위치맞춤챔버(100) 내를 제 1 히터(104)에서 예컨대 350℃ 정도까지 가열하면 수분이나 가스분자(방전가스로서 불순물이 되는 것)의 기판으로부터의 이탈을 더욱 촉진시킬 수 있다.
다음에 도 1의 (2)에 도시된 바와 같이 제 1 기판(5)을 구성하는 부재의 일부가 제 2 기판(10)을 구성하는 부재의 일부에 접촉할 때까지 제 1 기판지지핀(105)을 천천히 하강시키고, 여기서는 도시하지 않고 있지만, 제 1 기판(5)과 제 2 기판(10)에 미리 형성된 위치결정마크를 카메라 등으로 인식하면서 소정의 위치에 위치맞춤하고 위치맞춤공정을 종료한다.
이와 같이 위치맞춤공정을 감압상태에서 행함으로서 위치맞춤시에 그 내부 공간에 가두어지는 수분이나 가스분자의 양이 저감된다.
이 때문에 완성된 PDP 중 방전개시전압이 높아지고 또는 발광 중에 이상방전현상이 생기는 등의 문제를 가질 우려가 적고, 패널특성이 뛰어난 PDP를 얻을 수 있다.
또 여기서는 도시하지 않고 있지만, 위치맞춤공정후 감압상태를 유지한 채로 다음 봉착공정으로 이행하면 양기판으로의 수분이나 가스분자의 재흡착을 최소한으로 그치게 하여 엔벨로프를 형성할 수 있기 때문에 또한 바람직하다.
(제 2 실시예)
도 2는 본 실시예에서의 제조방법의 특징적인 공정부분을 나타내는 도면이다. 여기에서는 제 1 기판(5)을 위치맞춤하는 방과는 별도로 감압상태하에서 수분제거 등의 공정을 거치고 나서(이하 이 공정에서 행하는 처리를 제 1 기판의 소성이라 한다), 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이 하여 위치맞춤하는 예를 나타내고 있다. 도 2에서 110은 제 1 기판소성챔버, 113은 제 2 베이스, 114는 제 2 히터, 115는 제 1 기판아암, 116은 제 2 펌프를 나타낸다. 제 1 기판소성챔버(110)는 기밀을 유지하도록 하고 있다.
도 2의 (1)에서 제 1 기판(5)은 보호층을 형성한 후 제 1 기판 반입구(101)로부터 제 1 기판소성챔버(110) 내로 반입한 후 제 1 기판반송아암(115) 상의 소정의 위치에 설치하고 있다.
한편 제 2 기판은 주변의 봉착부재 도포후, 가소성을 마치고 위치맞춤챔버(100) 내의 제 1 베이스(103) 상의 소정의 위치에 설치하고 있다.
여기서 제 1 기판소성챔버(110) 내를 제 2 펌프로 감압상태로 하면서 제 2 히터(114)를 이용하여 소정의 온도로 가열한다. 이 때 위치맞춤챔버(100) 내를 제 1 펌프(106)로 감압상태로 해 두어도 되고, 또 제 1 히터(104)로 가열해두어도 되지만, 나중에 제 1 셔터(111)를 여는 것으로 제 1 기판소성챔버(110) 내와 위치맞춤챔버(100) 내는 연통되므로 서로의 챔버의 환경에 좌우되지 않도록 진공도 및 챔버의 온도 등의 챔버의 여러 가지 조건을 조정하는 것이 요구된다.
다음에 도 2의 (2)에 나타낸 바와 같이 제 1 셔터(111)를 열고, 제 1 기판(5)을 실은 제 1 기판반송아암(115)을 위치맞춤챔버(100) 내에 슬라이드시키고, 제 1 기판(5)을 제 1 기판지지핀(105) 상에 실은 후 제 1 기판반송아암(115)을 제 1 기판소성챔버(110)로 되돌려 제 1 셔터(111)를 닫는다. 또 여기서 제 1 기판반송아암(115)은 자세히는 설명하지 않지만 그 재치면이 미리 돌출된 상태에서의 제 1 기판지지핀(105)의 상단의 높이에 고정되고, 전후에는 그대로의 높이로 평행하게 이동하는 기구계에서 구성된 것을 이용하고 있다. 이로 인하여 당해 아암의 구동계 및 그 제어계를 보다 간편한 구성으로 할 수 있기 때문이다. 물론 정밀하게 제 1 기판지지핀 상에 제 1 기판을 실을 수 있는 것이면 어떠한 기구이더라도 상관없다(이하의 반송아암에 대해서도 같다).
여기에서는 상기 제 1 실시예와 마찬가지로 위치맞춤챔버(110)를 감압하고, 다시 과열한 후 소정의 위치맞춤공정을 종료한다.
이와 같이 제 1 기판(5) 및 제 2 기판(10)을 위치맞춤하는 공정을 행하는 챔버와는 별도의 챔버에서의 감압분위기에서 흡착수분 등을 기판표면으로부터 제거하는 공정을 거침으로써 보호층의 분자에 흡착한 수분이나 가스분자가 제거될 뿐만아니라 일단 기판표면으로부터 이탈한 수분이나 가스분자 등이 위치맞춤챔버 내에 머물렀을 때에 다시 제 1 기판 또는 제 2 기판에 흡착되는 현상을 방지할 수 있다. 그러므로 이 방법이 패널특성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
(제 3 실시예)
도 3은 본 실시예의 제조방법의 특징적인 공정부분을 나타내는 도면이다. 도 3에서 120은 제 2 기판가소성 챔버, 121은 제 2 셔터, 123은 제 3 베이스, 124는 제 3 히터, 125는 제 2 기판반송아암, 126은 제 3 펌프를 나타낸다. 여기서 제 2 기판가소성 챔버(120)는 기밀을 유지하도록 하고 있다.
도 3의 (1)에서 봉착부재의 페이스트를 기판 주변에 도포한 제 2 기판(10)을 제 2 기판 반입구(102)로부터 반입하고, 제 2 기판반송아암(125) 상의 소정의 위치에 배치한다. 다음에 제 3 히터(124)에서 제 2 기판가소성 챔버(120) 내를 가열하여 가소성을 실시한다.
다음에 가소성의 피크온도를 지나 냉각 도중의 소정의 온도로, 제 3 펌프(126)에 의해 제 2 기판가소성 챔버(120) 내를 감압한다. 다음에 제 2 기판(10)이 냉각된 후 도 3의 (2)에 나타낸 바와 같이 제 2 셔터(121)를 열고, 제 2 기판(10)을 실은 제 2 기판반송아암(125)을 위치맞춤챔버(100) 내에 슬라이드시켜 제 1 베이스(103) 상의 소정의 위치에 제 2 기판(10)을 배치한다.
여기서 위치맞춤챔버(100)는 미리 감압상태에 있어도 되고 또 가열해 두어도 된다. 또 제 2 기판(10)의 반송은 제 2 기판이 반드시 상온으로 되어 있지 않더라도 괜찮다.
다음에 도 3의 (3), (4)는 제 2 실시예에서의 제 1 기판(5)의 소성공정과 같다.
이와 같이 실시하면 일반적으로는 제 2 기판(10)은 가소성공정에서 봉착부재의 페이스트에 포함되는 수지성분을 제거하기 위해서 분위기 가스 중에 산소가 필요하게 되므로 가소성공정의 처음부터 감압상태로는 되지 않지만, 수지성분이 제거된 후에 제 2 기판(10)을 감압상태로 유지함으로써 제 2 기판(10)으로의 수분이나 가스분자의 흡착을 감소시킬 수 있다.
또 본 실시예에서는 제 1 기판 및 제 2 기판의 감압상태하에서의 처리(챔버(110) 및 챔버(120) 내에서의 처리)가 서로 대향시키는 일 없이 별도의 챔버 내에서 행해진다. 따라서 각 기판이 유지하고 있는 수분이나 가스분자가 당해 기판으로부터 이탈한 후 서로의 기판에 다시 흡착한다는 현상은 확실히 억제할 수 있다. 이 때문에 완성된 PDP에서도 보다 패널특성이 뛰어난 것으로 된다.
또 이와 같이 각 기판을 다른 챔버 내에서 감압하에 둔다는 공정을 거치므로 각 기판의 특성에 따른 감압환경 및 온도환경에 두는 것으로, 패널특성을 더욱 향상시키는 것도 가능해진다. 요컨대 우선 제 1 기판과 제 2 기판은 그 내표면의 상태의 차이때문에 수분이 이탈하는 온도도 다르고, 일반적으로는 내표면에 물분자에 대한 흡착성이 높은 MgO가 피복되어 있는 제 1 기판쪽이 보다 높은 진공도 및 높은 온도로 가열하지 않으면 수분은 충분히 이탈되지 않는다. 이 때문에 제 1 기판 및 제 2 기판을 같은 진공도 및 가열온도조건하에 두는 것도 생각할 수 있지만, 제 1 기판에 적정한 조건에 맞추면 제 2 기판내표면에 형성된 형광체입자가 감압펌프의 흡인력에 의해 이산되거나 봉착재가 변질된다는 문제가 새롭게 생긴다. 그래서 상기한 바와 같이 각 기판을 별도의 챔버에서 별개로 감압환경하에 둠으로써 각 기판에 적정한 조건으로 수분 등을 이탈시킬 수 있다.
구체적으로는 제 1 기판 및 제 2 기판을 두는 감압환경조건으로서는 수분의 이탈에 착안하면 상기 위치맞춤의 경우와 마찬가지로 1333Pa 이하로 하는 것이 바람직하고, 133Pa 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 가열온도에 대해서는 제 1 기 판에 관해서는 약 500℃로 하는 것이 바람직하다. 한편 제 2 기판에 관해서는 봉착재로서 이용되는 프릿유리의 연화점이 약 450℃이므로 그 정도가 바람직하다.
그런데 같은 챔버 내에서 대향배치시킨 상태로, 제 1 기판 및 제 2 기판의 소성을 행함으로써 제조설비를 간편화하는 것도 생각할 수 있는데, 이와 같이 동일한 챔버 내에서 대향배치시킨 채로 양기판의 소성을 행하면 제 2 기판의 봉착재의 가소성 중에 발생한 유기바인더 소실성분이 유기계의 성분으로서 제 1 기판의 내표면에 흡착하고, 패널완성후에 방전가스에 대하여 불순물로서 잔존할 가능성이 매우 높아진다. 이에 대하여 본 실시예와 같이 별도의 챔버에서의 감압상태에 두면 각 기판은 이간되어 있고 서로의 기판으로부터 발생한 가스, 특히 제 2 기판으로부터 발생한 바인더의 소실가스가 상대측의 기판에 흡착될 가능성은 현저히 저감되게 된다.
또 본 실시예와 같이 별도의 챔버에서의 감압상태에 두면 각 기판 표면의 전면을 균일하게 감압분위기에 노출하는 것이 용이하므로 기판내표면에서 균일하게 수분 등을 제거하는 것이 용이해진다.
(제 4 실시예)
본 실시예는 제 1 실시예와 마찬가지로 위치맞춤공정 및 그것에 도달하는 공정에 특징을 가지기 때문에 그들의 공정을 도 4를 이용하여 설명한다.
도 4에서 구성은 도 1과 거의 같지만, 도 1의 제 1 펌프(106) 대신 드라이에어 공급장치(130)가 설치되는 동시에 배기구(131)가 설치되어 있다.
도 4의 (1)에서 제 1 기판(5)은 제 1 기판 반입구(101)로부터 반입되어 제 1 기판지지핀(105) 상에 임시로 배치된다. 다음에 제 2 기판(10)은 제 2 기판 반입구(102)로부터 반입되어 제 1 베이스(103) 상의 소정의 위치에 임시배치된다.
다음에 제 1 기판(5)과 제 2 기판(10)의 간격을 충분히 뗀 상태에서 드라이에어 공급장치(130)에서 위치맞춤챔버(100)의 내부에 드라이에어를 공급한다.
여기서 드라이에어란 기체중의 수분을 충분히 제거한 공기를 가리킨다. 그 방법으로서, 흡습재를 통과시킨 공기를 이용하거나 액체질소 등의 저온액체 중에 공기를 유입하고, 공기중의 수분을 동결제거함으로써 얻어진다. 이렇게 하여 드라이에어를 유입함으로써 제 1 기판(5) 및 제 2 기판(10)의 표면으로의 새로운 수분의 흡착을 방지할 수 있다. 이 드라이에어의 노점은 낮을수록 수분흡착량이 줄어들므로 바람직한 것은 물론이지만, 적어도 -30℃ 이하인 것이 바람직하고, 또 -60℃ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
이 때 위치맞춤챔버(100) 내를 제 1 히터(104)에서 예컨대 350℃정도까지 가열하면 이미 양기판에 흡착한 수분이나 가스분자를 기판으로부터 이탈시키는 것을 더욱 촉진할 수 있다.
(제 5 실시예)
본 실시예는 제 3 실시예와 마찬가지로 위치맞춤공정 및 그것에 도달하는 공정에 특징을 가지기 때문에 그들의 공정을 도 5를 이용하여 설명한다.
여기서 나타내는 구성은 도 3에 나타낸 제 3 실시예와 거의 같은 구성이고 각 챔버에 설치한 진공펌프(106, 116, 126) 대신 드라이에어 공급장치(130)를 설치하는 동시에 배기구(131)를 설치한 점이 다르다.
도 5의 (1)에 있어서 드라이에어 공급장치(130)로부터 항상 드라이에어를 공급하면서, 봉착부재의 페이스트를 기판주변에 도포한 제 2 기판(10)을 제 2 기판반입구(102)로부터 반입하고, 제 2 기판반송아암(125) 상의 소정의 위치에 배치한다.
다음에 가소성은 제 3 히터(124)를 이용해서 제 2 기판 가소성 챔버(120) 내를 가열하여 실시한다.
한편 제 1 기판(5)은 보호층을 형성한 후 제 1 기판 반입구(101)로부터 제 1 기판소성챔버(110) 내로 반입한 후, 제 1 기판반송아암(115) 상의 소정의 위치에 설치된다.
이 때 제 1 기판소성챔버 내에는 드라이에어 공급장치(130)로부터 드라이에어가 공급된다. 다음에 제 1 기판소성챔버(110) 내에 드라이에어를 공급한 채로 제 2 히터(114)를 이용하여 소정의 온도로 가열한다.
다음에 제 2 기판(10)이 냉각된 후 도 5의 (2)에 나타낸 바와 같이 제 2 셔터(121)를 열고, 제 2 기판(10)을 실은 제 2 기판반송아암(125)을 위치맞춤챔버(100) 내에 슬라이드시켜 제 1 베이스(103) 상의 소정의 위치에 제 2 기판(10)을 배치한다. 여기서 위치맞춤챔버(100)는 항상 드라이에어 공급장치(130)로부터 드라이에어를 공급받는 것이 바람직하다.
다음에 도 5의 (3)에 나타낸 바와 같이 제 1 셔터(111)를 열고, 제 1 기판(5)을 실은 제 1 기판반송아암(115)을 위치맞춤챔버(100) 내에 슬라이드시켜, 제 1 기판(5)을 제 1 기판지지핀(105) 상에 실은 후 제 1 기판반송아암(115)을 제 1 기판소성챔버(110)로 되돌려 제 1 셔터(111)를 닫는다.
다음에 도 5의 (4)에 나타낸 바와 같이 위치맞춤챔버(100) 내에 드라이에어 공급장치(130)로부터 드라이에어를 공급하면서 제 1 기판(5)을 구성하는 부재의 일부가 제 2 기판(10)을 구성하는 부재의 일부에 접촉할 때까지 제 1 기판지지핀(105)을 천천히 하강시키고, 여기서는 도시하지 않고 있지만 제 1 기판(5)과 제 2 기판(10)에 미리 형성된 위치맞춤마크를 카메라 등으로 인식하면서 소정의 위치에 위치맞춤하고 위치맞춤공정을 종료한다.
또 여기서는 도시하지 않고 있지만, 위치맞춤공정후 드라이에어 분위기를 유지한 채로 다음 봉착공정으로 이행하면 양기판으로의 수분이나 가스분자의 재흡착을 최소한으로 그치게 하여 엔벨로프를 형성할 수 있기 때문에 더욱 바람직하다.
이와 같이 실시하면 드라이가스 분위기 중에서 제 1 기판 및 제 2 기판의 소성이 행해지므로 위치맞춤 전에 있어서 양기판으로의 수분이나 가스분자의 흡착을 감소시킬 수 있다.
또 본 실시예에서는 제 1 기판 및 제 2 기판의 드라이가스 분위기하에서의 처리(챔버(110) 및 챔버(120) 내에서의 처리)가 서로 대향시키는 일 없이 별도의 챔버 내에서 행해진다. 따라서 각 기판이 유지하고 있는 수분이나 가스분자가 당해 기판으로부터 이탈된 후 서로의 기판에 다시 흡착한다는 현상은 확실히 억제할 수 있다. 따라서 뛰어난 특성을 갖는 PDP를 실현할 수 있게 된다.
또 이와 같이 각 기판을 다른 챔버 내에서 드라이가스 분위기하에 두는 공정을 거치므로 각 기판의 특성에 따른 드라이가스종류, 그 유량 및 온도환경에 둠으로써 패널특성을 더욱 향상시키는 것도 가능해진다. 요컨대 우선 제 1 기판과 제 2 기판은 그 내표면의 상태의 차이때문에 수분이 이탈하는 온도도 다르고, 일반적으로는 내표면에 물분자에 대한 흡착성이 높은 Mg0가 피복되어 있는 제 1 기판쪽이 보다 낮은 노점의 가스와 접촉시키는 것 및 높은 온도에서 가열하지 않으면 수분은 충분히 이탈되지 않는다. 이 때문에 제 1 기판 및 제 2 기판을 같은 드라이가스 유량 및 가열온도조건하에 두는 것도 생각할 수 있지만, 제 1 기판에 적정한 조건에 맞추면 제 2 기판내표면에 형성된 형광체입자가 드라이가스류에 의해 이산되거나 봉착재가 변질되는 문제가 새롭게 생긴다. 또 제 2 기판에는 형광체를 배치하지만, 이 형광체는 산소결손에 의한 열적열화가 알려져 있으므로 드라이가스로서는 산소를 함유시킨 것을 이용하는 것이 바람직하다. 그래서 상기한 바와 같이 각 기판을 별도의 챔버에서 별개로 감압환경하에 둠으로써 각 기판에 적정한 조건으로 수분 등을 이탈시킬 수 있다.
그런데 같은 챔버 내에서 대향배치시킨 상태에서 제 1 기판 및 제 2 기판의 소성을 행함으로써 제조설비를 간편화하는 것도 생각할 수 있지만, 이와 같이 동일한 챔버 내에서 대향배치시킨 채로 양기판의 가소성을 행하면 제 2 기판의 봉착재의 가소성 중에 발생한 유기바인더 소실성분이 유기계의 성분으로서 제 1 기판의 내표면에 흡착하고, 패널완성 후에 방전가스에 대하여 불순물로서 잔존할 가능성이 매우 높아진다. 이에 대하여, 본 실시예와 같이 별도의 챔버에서의 드라이가스 분위기하에 두면 각 기판은 이간하고 있고, 서로의 기판으로부터 발생한 가스가 상대측의 기판에 흡착할 가능성은 현저히 저감된다.
또 본 실시예와 같이 별도의 챔버에서의 드라이가스 분위기하에 두면 각 기 판 표면의 전면을 균일하게 드라이가스에 노출하는 것이 용이하므로 기판내표면에서 균일하게 수분 등을 제거하는 것이 용이해진다.
(제 6 실시예)
본 실시예에 관한 PDP의 제조장치를 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6에 있어서 위치맞춤챔버(100)와 위치맞춤챔버(100)에 연결한 제 1 기판소성챔버(110)와 제 2 기판소성챔버(120)를 구비하고, 다시 위치맞춤후의 기판을 반출하여 봉착하는 봉착로(150)에 접속할 수 있는 구조이다.
위치맞춤챔버(100)와 제 1 기판소성챔버(110) 및 제 2 기판가소성 챔버(120)에는 배기펌프(141)에 연결하고 있고, 도시하지 않고 있지만 각 챔버로의 연결부에는 밸브를 구비하고, 각 챔버마다 배기를 행할 수 있다. 또한 각 챔버에는 드라이에어 공급배관(143)이 연결되어 있고, 도시되어 있지 않지만 드라이에어 공급장치로부터 각 챔버에 드라이에어를 공급할 수 있다.
이들 급배기기능은 각 챔버에 연결한 반입로(140)에도 부설되고, 배기기능으로서는 보조펌프(142)로써 실시할 수 있고, 이것도 각 반입로에 별개로 배기되도록 밸브가 배치되어 있다. 또 드라이에어 공급도 각 챔버와 마찬가지로 드라이에어 공급배관(143)으로부터 공급된다. 여기서 각 챔버 및 반입로에 배치된 드라이에어 공급배관에는 각각 개별로 밸브가 설치되어 있다.
여기서는 도시되어 있지 않지만, 각 챔버에는 도 3 또는 도 5에 나타낸 바와 같은 기판반송기구, 가열기구, 기판유지기구 및 셔터 등을 포함하고 있다.
이와 같이 위치맞춤공정 및 그 전공정에서 기판을 감압 또는 드라이에어 분 위기로 할 수 있으므로 제 1 기판 및 제 2 기판 완성후부터 봉착에 이르는 동안에 기판에 흡착하는 수분 또는 가스분자를 매우 저감할 수 있는 것이다.
또 이러한 제조장치에 있어서 각 챔버(100, 110, 120)는 반송로를 통해 연결되어 있지만, 이 반송로부분에 외부 및 각 챔버로부터 격리되어 그 공간 내의 온도나 가스압조건을 제어할 수 있는 중간실을 설치하고, 각 기판을 외부에서 반입할 때나 별도의 챔버로부터 반입할 때, 또는 별도의 챔버로 반출할 때 그 중간실에서 일단 기판이 접촉하는 환경을 제어하도록 하는 것도 물론 가능하다. 이로 인하여 챔버 내의 감압 ·드라이가스의 노점 및 그 양, 온도 등의 여러 가지 조건의 제어가 보다 용이하고 또한 신속히 행해지므로 PDP의 생산성 향상을 꾀하는 것도 가능해진다.
여기서 덧붙여서 말하면 도 7에 동일 챔버 내에서 제 1 기판 및 제 2 기판을 대향배치시켜 양기판의 소성을 한 경우에 있어서의 봉착전과 봉착후에 있어서의 제 1 기판내표면의 각 온도로 방출된 유기계 가스량의 합계값을 상대비교한 것을 나타낸다(또 이와 같이 가열하여 나오는 가스를 측정하는 방법을 승온이탈 가스분석법이라 한다).
이 도면에 나타내는 바와 같이 봉착후에는 봉착전의 1.2배의 유기계의 가스가 측정되어 있고, 봉착재로부터의 가스가 흡착한 것으로 생각된다. 따라서 제 1 기판 및 제 2 기판은 가능한 한 이간시킨 상태로 소성하는 것이 바람직하다고 할 수 있고, 실시예와 같이 전혀 대향시키지 않은 분리된 장소에서 소성하는 것이 적합하다고 할 수 있다.
또 상기 실시예의 주된 것은 조합시키는 것도 가능하고, 각 제 1 기판을 가열하면서 감압상태에 두는 한편, 제 2 기판을 드라이가스의 분위기하에 둘 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 가스방전패널의 제조방법 및 제조장치는 제 1 기판 및 제 2 기판을 감압분위기 또는 드라이가스 분위기에 유지함으로써 기판에 흡착하는 수분이나 가스분자를 최소로 감소시킬 수 있고, 완성패널에 차는 방전가스의 열화를 방지할 수 있다. 그 결과 패널의 방전개시전압의 상승을 방지하는 동시에 이상발광의 저감을 가능하게 하는 효과가 있다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널을 비롯한 가스방전패널의 제조방법에 이용할 수 있다.

Claims (14)

  1. 보호층을 형성한 제 1 기판과 형광체를 형성한 제 2 기판을 이용하여 양 기판을 접촉시켜서 소정의 위치에 배치하는 위치맞춤공정을 갖는 가스방전패널의 제조방법으로서,
    위치맞춤공정을 감압상태에서 행하는 것을 특징으로 하는 가스방전패널의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 위치맞춤공정에 앞서 제 1 기판을 제 1 감압실 및/또는 제 2 기판을 제 2 감압실에서 가열하면서 감압하에 노출시킨 후에 제 3 감압실에서 감압상태로 양기판의 위치맞춤을 행하는 것을 특징으로 하는 가스방전패널의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 기판은 보호층을 형성한 후 소정의 온도로 가열하는 제 1 기판소성공정을 거쳐 형성되고, 당해 제 1 기판소성공정 전의 제 1 기판은 당해 제 1 기판소성공정에서 상기 제 1 감압실 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 가스방전패널의 제조방법.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 기판은 형광체 형성공정과 형광체 소성공정과 시일재 도포공정과 시일재 가소성공정을 거쳐 형성되고, 시일재 가 소성공정 전의 제 2 기판은 시일재 가 소성공정의 도중에서 상기 제 2 감압실 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 가스방전패널의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 감압실 및 제 2 감압실은 1333Pa 이하로 감압되는 것을 특징으로 하는 가스방전패널의 제조방법.
  6. 보호층을 형성한 제 1 기판과 형광체를 형성한 제 2 기판을 이용하여 양 기판을 접촉시켜 소정의 위치에 배치하는 위치맞춤공정을 갖는 가스방전패널의 제조방법으로서,
    위치맞춤공정을 드라이 가스(dry gas) 분위기에서 행하는 것을 특징으로 하는 가스방전패널의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 위치맞춤공정에 앞서 제 1 기판을 제 1 드라이가스 챔버 및/또는 제 2 기판을 제 2 드라이가스 챔버에서 가열하면서 드라이가스 분위기하에 노출시킨 후에 제 3 드라이가스 챔버에서 드라이가스 분위기에서 양기판의 위치맞춤을 행하는 것을 특징으로 하는 가스방전패널의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 기판은 보호층을 형성한 후 소정의 온도로 가열하는 제 1 기판소성공정을 거쳐 형성되고, 당해 제 1 기판소성공정 전의 제 1 기판은 당해 제 1 기판소성공정에서 상기 제 1 드라이가스 챔버 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 가스방전패널의 제조방법.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 제 2 기판은 형광체 형성공정과 형광체 소성공정과 시일재 도포공정과 시일재 가소성공정을 거쳐 형성되고, 시일재 가소성공정 전의 제 2 기판은 시일재 가 소성공정의 처음부터 상기 제 2 드라이가스 챔버 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 가스방전패널의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 드라이가스 챔버 및 제 2 드라이가스 챔버은 -30℃ 이하의 노점으로 규정된 드라이가스로 채워져 있는 것을 특징으로 하는 가스방전패널의 제조방법.
  11. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
    제 1 기판을 가열하면서 감압상태에 두는 한편, 제 2 기판을 드라이가스의 분위기하에 둔 후, 위치맞춤을 행하는 것을 특징으로 하는 가스방전패널의 제조방법.
  12. 제 2항 또는 제 7항에 의해 형성된 가스방전패널로서,
    내부공간의 수증기 분압(分壓)이 1OOPa 이하인 것을 특징으로 하는 가스방전패널.
  13. 제 1 기판반송기구와 제 2 기판반송기구와 위치맞춤기구를 구비한 가스방전패널의 제조장치로서,
    제 1 기판반송기구와 제 2 기판반송기구와 위치맞춤기구는 각각 별개의 밀폐실 내에 배치되고, 각 밀폐실은 급기 및 배기기구 중 적어도 어느 하나를 구비한 것을 특징으로 하는 가스방전패널의 제조장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 기판반송기구와 상기 위치맞춤기구가 배치된 상기 각 밀폐실 사이와, 상기 제 2 기판반송기구와 상기 위치맞춤기구가 배치된 상기 각 밀폐실과의 사이에는 연결부가 있고, 상기 연결부 내에는 급기 및 배기기구 중의 적어도 어느 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 가스방전패널의 제조장치.
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