KR100860496B1 - 디스플레이 패널의 제조 장치 및 방법 - Google Patents

디스플레이 패널의 제조 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이 패널의 제조 장치 및 방법에 관한 것으로, 전극 재료, 유전체 재료 또는 블랙 재료 중 적어도 하나의 페이스트를 소정 시간 동안 열처리함으로써, 폴리아크릴계열의 표면처리제 등의 첨가제를 사용하지 않아도, 전극, 유전체 층 또는 블랙 층 중 적어도 하나에서 기포 또는 핀홀이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널의 제조 방법은 전극 재료, 유전체 재료 또는 블랙 재료 중 적어도 하나의 페이스트(Paste)를 형성하는 과정과, 페이스트를 열처리 챔버(Chamber) 내에 소정 시간동안 열처리 하는 과정 및 열처리 챔버 내에 소정 시간동안 열처리된 페이스트를 기판(Substrate)에 도포하는 과정을 포함한다.

Description

디스플레이 패널의 제조 장치 및 방법{Manufacturing Apparatus of Display Panel and Manufacturing Method}
도 1a 내지 도 1c는 디스플레이 패널의 일례에 대해 설명하기 위한 도면.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널의 제조 장치에 대해 설명하기 위한 도면.
도 3은 소성부에 대해 설명하기 위한 도면.
도 4는 디스플레이 패널의 제조 방법에 대해 설명하기 위한 도면.
도 5a 내지 도 5b는 페이스트를 열처리하는 이유의 일례에 대해 설명하기 위한 도면.
도 6a 내지 도 6b는 열처리 시간에 대해 설명하기 위한 도면.
도 7은 열처리 온도에 대해 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 번호의 설명>
310 : 페이스트 형성 과정 320 : 열처리 과정
330 : 페이스트 도포 과정 340 : 소성 과정
본 발명은 디스플레이 패널의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
디스플레이 패널은 화면에 소정의 영상을 표시하는 것으로, 디스플레이 패널에는 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시 패널(Field Emission Display, FED), 유기 표시 패널(Organic Light Emitting Display, OLED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 등과 같은 종류가 있다.
본 발명의 일면은 전극, 유전체 층 또는 블랙 층 중 적어도 하나의 제조 공정을 개선하여 구조적 신뢰성을 향상시키는 디스플레이 패널의 제조 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널의 제조 방법은 전극 재료, 유전체 재료 또는 블랙 재료 중 적어도 하나의 페이스트(Paste)를 형성하는 과정과, 페이스트를 열처리 챔버(Chamber) 내에 소정 시간동안 열처리 하는 과정 및 열처리 챔버 내에 소정 시간동안 열처리된 페이스트를 기판(Substrate)에 도포하는 과정을 포함한다.
또한, 페이스트를 기판에 도포한 이후에 페이스트를 소성하는 과정을 더 포함할 수 있다.
또한, 열처리 챔버 내의 온도는 10도 이상 70도 이하일 수 있다.
또한, 열처리 챔버 내의 온도는 20도 이상 60도 이하일 수 있다.
또한, 소정 시간은 5시간 이상 50시간 이하일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널의 제조 장치는 전극 재료, 유전체 재료 또는 블랙 재료 중 적어도 하나의 페이스트(Paste)를 형성하는 페이스트 형성부와, 페이스트를 소정 시간동안 열처리하는 열처리 챔버(Chamber) 및 열처리 챔버 내에 소정 시간동안 열처리된 페이스트를 기판(Substrate)에 도포하는 도포부를 포함한다.
또한, 페이스트를 상기 기판에 도포한 이후에 페이스트를 소성하는 소성부를 더 포함할 수 있다.
또한, 열처리 챔버 내의 온도는 10도 이상 70도 이하일 수 있다.
또한, 열처리 챔버 내의 온도는 20도 이상 60도 이하일 수 있다.
또한, 소정 시간은 5시간 이상 50시간 이하일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 디스플레이 패널의 제조 장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1c는 디스플레이 패널의 일례에 대해 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는, 디스플레이 패널에 대해 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP)을 일례로 들어 설명하지만, 본 발명에서 디스플레이 패널이 플라즈마 디스플레이 패널에 한정되는 것은 아니고, 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시 패널(Field Emission Display, FED), 유기 표시 패널(Organic Light Emitting Display, OLED)인 것도 가능하다.
먼저, 도 1a를 살펴보면 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 나란한 스캔 전극(102, Y)과 서스테인 전극(103, Z)이 배치되는 전면 기판(101)과, 전면 기 판(101)에 대항되게 배치되며 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)과 교차하는 어드레스 전극(113)이 배치되는 후면 기판(111)이 합착되어 이루어질 수 있다.
스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 배치된 전면 기판(101)의 상부에는 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)을 덮는 상부 유전체 층(104)이 배치된다.
상부 유전체 층(104)은 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)의 방전 전류를 제한하며 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)간을 절연시킬 수 있다.
상부 유전체 층(104) 상부에는 방전 조건을 용이하게 하기 위한 보호 층(105)이 배치될 수 있다. 이러한 보호 층(105)은 이차전자 방출 계수가 높은 재질, 예컨대 산화마그네슘(MgO) 재질을 포함할 수 있다.
또한, 후면 기판(111)에는 전극, 예컨대 어드레스 전극(113)이 배치되고, 어드레스 전극(113)이 배치된 후면 기판(111)에는 어드레스 전극(113)을 덮으며 어드레스 전극(113)을 절연시킬 수 있는 유전체 층, 예컨대 하부 유전체 층(115)이 배치될 수 있다.
하부 유전체 층(115)의 상부에는 방전 공간 즉, 방전 셀을 구획하는 스트라이프 타입(Stripe Type), 웰 타입(Well Type), 델타 타입(Delta Type), 벌집 타입 등의 격벽(112)이 배치될 수 있다. 이러한 격벽(112)에 의해 전면 기판(101)과 후면 기판(111)의 사이에서 적색(Red : R), 녹색(Green : G), 청색(Blue : B) 방전 셀 등이 구비될 수 있다. 또한, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 방전 셀 이외에 백색(White : W) 또는 황색(Yellow : Y) 방전 셀이 더 구비되는 것도 가능하다.
또한, 플라즈마 디스플레이 패널에서 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀 의 폭은 실질적으로 동일할 수도 있지만, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀 중 적어도 하나의 폭이 다른 방전 셀의 폭과 다르게 할 수도 있다.
예컨대, 적색(R) 방전 셀의 폭이 가장 작고, 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀의 폭을 적색(R) 방전 셀의 폭보다 크게 할 수 있다. 여기서, 녹색(G) 방전 셀의 폭은 청색(B) 방전 셀의 폭과 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다.
그러면 방전 셀 내에 배치되는 후술될 형광체 층(114)의 폭도 방전 셀의 폭에 관련하여 변경된다. 예를 들면, 청색(B) 방전 셀에 배치되는 청색(B) 형광체 층의 폭이 적색(R) 방전 셀 내에 배치되는 적색(R) 형광체 층의 폭보다 넓고, 아울러 녹색(G) 방전 셀에 배치되는 녹색(G) 형광체 층의 폭이 적색(R) 방전 셀 내에 배치되는 적색(R) 형광체 층의 폭보다 넓을 수 있고, 이에 따라 구현되는 영상의 색온도 특성이 향상될 수 있다.
또한, 플라즈마 디스플레이 패널에서 도 1a에 도시된 격벽(112)의 구조뿐만 아니라, 다양한 형상의 격벽의 구조도 가능하다. 예컨대, 격벽(112)은 제 1 격벽(112b)과 제 2 격벽(112a)을 포함하고, 여기서, 제 1 격벽(112b)의 높이와 제 2 격벽(112a)의 높이가 서로 다른 차등형 격벽 구조 등이 가능하다.
이러한, 차등형 격벽 구조인 경우에는 제 1 격벽(112b) 또는 제 2 격벽(112a) 중 제 1 격벽(112b)의 높이가 제 2 격벽(112a)의 높이보다 더 낮을 수 있다.
또한, 도 1a에서는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀 각각이 동일한 선상에 배열되는 것으로 도시 및 설명되고 있지만, 다른 형상으로 배열되는 것도 가 능하다. 예컨대, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀이 삼각형 형상으로 배열되는 델타(Delta) 타입의 배열도 가능하다. 또한, 방전 셀의 형상도 사각형상뿐만 아니라 오각형, 육각형 등의 다양한 다각 형상도 가능하다.
또한, 여기 도 1a에서는 후면 기판(111)에 격벽(112)이 형성된 경우만을 도시하고 있지만, 격벽(112)은 전면 기판(101) 또는 후면 기판(111) 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다.
격벽(112)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 소정의 방전 가스가 채워질 수 있다.
아울러, 격벽(112)에 의해 구획된 방전 셀 내에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시 광을 방출하는 형광체 층(114)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 적색(Red : R), 녹색(Green : G), 청색(Blue : B) 형광체 층이 배치될 수 있다.
또한, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 형광체 이외에 백색(White : W) 또는 황색(Yellow : Y) 형광체 층 중 적어도 하나가 더 배치되는 것도 가능하다.
또한, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전 셀 중 적어도 어느 하나의 방전 셀에서의 형광체 층(114)의 두께가 다른 방전 셀과 상이할 수 있다. 예를 들면, 녹색(G) 방전 셀의 형광체 층, 즉 녹색(G) 형광체 층 또는 청색(B) 방전 셀에서의 형광체 층, 즉 청색(B) 형광체 층의 두께가 적색(R) 방전 셀에서의 형광체 층, 즉 적색(R) 형광체 층의 두께보다 더 두꺼울 수 있다. 여기서, 녹색(G) 형광체 층의 두께는 청색(B) 형광체 층의 두께와 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다.
이상에서는 플라즈마 디스플레이 패널의 일례만을 도시하고 설명한 것으로 써, 본 발명이 이상에서 설명한 구조의 플라즈마 디스플레이 패널에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다. 예를 들면, 이상의 설명에서는 번호 115의 하부 유전체 층 및 번호 104번의 상부 유전체 층이 하나의 층(Layer)인 경우만을 도시하고 있지만, 하부 유전체 층 또는 상부 유전체 층 중 적어도 하나는 복수의 층으로 이루지는 것도 가능한 것이다.
아울러, 번호 112의 격벽으로 인한 외부 광의 반사를 방지하기 위해 격벽(112)의 상부에 외부 광을 흡수할 수 있는 블랙 매트릭스(Black matrix, 미도시)를 더 배치할 수다. 또한, 이러한 블랙 매트릭스는 격벽(112)과 대응되는 전면 기판(101) 상의 특정 위치에 형성되는 것도 가능하다.
또한, 후면 기판(111)에 배치되는 어드레스 전극(113)은 폭이나 두께가 실질적으로 일정할 수도 있지만, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 폭이나 두께와 다를 수도 있다. 예컨대, 방전 셀 내부에서의 폭이나 두께가 방전 셀 외부에서의 그것보다 더 넓거나 두꺼울 수 있다.
다음, 도 1b를 살펴보면, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)은 단일 층(One Layer) 구조일 수 있다.
이러한, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)은 실질적으로 불투명한 전기 전도성의 금속 재질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등과 같은 전기 전도성이 우수하고, 투명한 재질, 예컨대 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide : ITO)에 비해 가격이 저렴한 재질을 포함할 수 있다. 이상에서 설명한 단일 층 구조는 투명한 전극이 생략된 전극, 즉 ITO-Less 전극 구조라 할 수 있다.
스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)과 전면 기판(101)의 사이에는 전면 기판(101)의 변색을 방지하며 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)의 색보다 더 어두운 색을 갖는 블랙 층(Black Layer : 120, 121)이 더 배치될 수 있다.
예를 들어, 전면 기판(101)과 스캔 전극(102) 또는 서스테인 전극(103)이 직접 접촉하는 경우에는 스캔 전극(102) 또는 서스테인 전극(103)과 직접 접촉하는 전면 기판(101)의 일정 영역이 황색 계열로 변색되는 마이그레이션(Migration) 현상이 발생할 수 있는데, 블랙 층(120, 121)은 전면 기판(101)과 스캔 전극(102) 또는 서스테인 전극(103)의 직접적인 접촉을 방지하여 마이크레이션 현상을 방지할 수 있다.
이와 같이, 전면 기판(101)과 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)의 사이에 블랙 층(120, 121)을 구비하게 되면, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 반사율이 상대적으로 높은 재질로 이루어지더라도 반사광의 발생을 방지할 수 있다. 이에 따라, 콘트라스트(Contrast) 특성이 향상될 수 있다.
다음, 도 1c를 살펴보면, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)은 각각 복수 층(Multi layer) 구조를 갖는 경우가 나타나 있다. 예를 들면, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)은 투명 전극(102a, 103a)과 버스 전극(102b, 103b)을 포함할 수 있다.
여기서, 버스 전극(102b, 103b)은 실질적으로 불투명한 재질, 예컨대 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al) 재질을 포함하고, 투명 전극(102a, 103a)은 실질적 으로 투명한 재질, 예컨대 인듐주석산화물(ITO) 재질을 포함할 수 있다.
아울러, 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 버스 전극(102b, 103b)과 투명 전극(102a, 103a)을 포함하는 경우에, 버스 전극(102b, 103b)에 의한 외부 광의 반사를 방지하기 위해 투명 전극(102a, 103a)과 버스 전극(102b, 103b)의 사이에 또 다른 블랙 층(130, 131)이 더 포함될 수 있다.
이러한, 번호 130, 131의 또 다른 블랙 층은 앞선 도 1b의 120, 121의 블랙 층과 실질적으로 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
다음, 도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널의 제조 장치에 대해 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 2a를 살펴보면 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널의 제조 장치는 페이스트 형성부(200)를 포함한다.
페이스트 형성부(200)는 전극 재료, 유전체 재료 또는 블랙 재료 중 적어도 하나의 페이스트(Paste)를 형성한다. 예를 들면, 페이스트 형성부(200)는 앞선 도 1a 내지 도 1c에서 번호 102, 103, 113과 같은 전극을 형성하기 위한 전극 재료의 페이스트, 번호 104, 115와 같은 유전체 층을 형성하기 위한 유전체 재료의 페이스트 또는 번호 120, 121, 130, 131과 같은 블랙 층을 형성하기 위한 블랙 재료의 페이스트 중 적어도 하나를 형성하는 것이다.
이러한 페이스트 형성부(200)는 혼합부(201), 제 1 공급부(202), 제 2 공급부(203) 및 제 3 공급부(204)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 제 1 공급부(202)가 혼합부(201)에 전극 재료를 공급하고, 제 2 공급부(203)가 혼합부(201)에 용매를 공급하고, 제 3 공급부(204)는 혼합부(201)에 바인더(Binder)를 공급할 수 있다. 그러면, 혼합부(201)에서는 전극 재료, 용매 및 바인더를 혼합하여 전극 페이스트(205)를 형성할 수 있다.
또한, 페이스트 형성부(200)는 전극 페이스트(205)에 첨가제를 더 추가하는 것도 가능하다.
여기, 도 2a에서 도시한 페이스트 형성부(200)는 그 일례일 뿐이고, 그 형태는 다양하게 변경될 수 있는 것이다. 예를 들면, 제 1 공급부(202), 제 2 공급부(203) 또는 제 3 공급부(204) 중 적어도 하나는 생략되는 것이 가능한 것이다. 또는, 전극 재료, 유전체 재료 또는 블랙 재료 중 적어도 하나와 바인더, 용매 등이 혼합된 재질이 혼합부(201)로 공급되고, 혼합부(201)에서는 전극 재료, 유전체 재료 또는 블랙 재료 중 적어도 하나와 바인더, 용매 등이 균일하게 혼합될 수 있도록 혼합 작업을 수행하는 것도 가능한 것이다.
다음, 도 2b를 살펴보면 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널의 제조 장치는 열처리 챔버(210)를 포함한다.
열처리 챔버(210)는 페이스트 형성부(200)가 형성한 페이스트를 소정 시간 동안 열처리한다.
이러한 열처리 챔버(210) 내의 온도는 10도 이상 70도 이하일 수 있고, 바람직하게는 20도 이상 60도 이하일 수 있다.
이러한 열처리 챔버(210)는 제 1 출입구(211), 제 2 출입구(212) 및 이송부(213)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 출입구(211)가 열리면 전극 페이스트(205)가 열처리 챔버(210) 내에 이송부(213)에 의해 이송되어 배치될 수 있다. 여기서, 도 2a의 번호 201의 혼합부가 전극 페이스트(205)와 함께 열처리 챔버(210) 내에 배치되는 것도 가능하다.
이렇게 열처리 챔버(210) 내에 배치된 전극 페이스트(205)는 대략 5시간 이상 50시간 이하 동안 열처리 챔버(210) 내의 온도에 의해 열처리될 수 있다.
이후, 제 2 출입구(212)가 열리면 열처리된 전극 페이스트(205)는 이송부(213)에 의해 열처리 챔버(210) 외부로 배출될 수 있다.
다음, 도 2c를 살펴보면 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널의 제조 장치는 도포부(220)를 포함한다.
도포부(220)는 도 2b의 번호 210의 열처리 챔버 내에서 소정 시간동안 열처리된 페이스트를 기판(Substrate, 230)에 도포한다. 여기서, 기판(230)은 앞선 도 1a에서 번호 101의 전면 기판이거나 번호 111의 후면 기판일 수 있다.
이러한 도포부(220)는 스크린 마스크(Screen Mask, 223)와, 페이스트 공급부(221) 및 가압부(222)를 포함할 수 있다.
스크린 마스크(223)에는 페이스트(205)가 통과할 수 있는 관통부(224)가 형성될 수 있다.
페이스트 공급부(221)는 스크린 마스크(223)의 상부에 열처리 챔버 내에서 열처리된 페이스트(205)를 도포한다.
가압부(222)는 스크린 마스크(223) 상부에 도포된 페이스트(205)에 압력을 가하여 페이스트(205)가 관통부(224)를 통과하여 기판(230)에 도포되도록 할 수 있다. 이러한 가압부(222)는 스퀴즈(Squeeze)일 수 있다.
도 2d를 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널의 제조 장치는 또 다른 구성의 도포부를 포함하는 것도 가능하다.
이러한, 도포부는 몰드(Mold, 241)와 블랭킷(Blanket, 242)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 도포부는 먼저 (a)와 같이 몰드(Mold, 241)의 표면에 열처리된 페이스트(205)를 도포한다.
이후, (b)와 같이 페이스트(205)가 도포된 몰드(241) 표면에서 블랭킷(242)을 이동시킨다. 그러면, 페이스트(205)가 블랭킷(242) 표면에 묻어나게 된다.
여기서, 블랭킷(242)은 페이스트(205)가 더욱 효과적으로 묻어나도록 하기 위하여 롤러(Roller) 형태인 것이 바람직할 수 있다. 이와 같이, 블랭킷(242)이 롤러 형태인 경우에는 블랭킷(242)을 몰드(241) 표면에서 회전시키면서 페이스트(205)가 묻어나도록 할 수 있다.
이후에, (c)와 같이 페이스트(205)가 묻어난 블랭킷(242)을 기판(230)의 상부에서 이동시키면서, 블랭킷(242)의 표면에 묻어있던 페이스트(205)가 기판(230)에 인쇄되도록 한다.
이러한, 도 2d와 같은 방법으로 기판(230)에 페이스트를 도포하는 것도 가능한 것이다.
이상의 도 2c 내지 도 2d에서는 도포부의 일례를 도시한 것으로서, 본 발명 이 도 2c 내지 도 2d의 구성에 제한되는 것은 아니고, 도포부의 구성은 다양하게 변경될 수 있는 것이다.
다음, 도 3은 소성부에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널의 제조 장치는 소성부(400)를 더 포함할 수 있다.
소성부(400)는 기판에 도포된 페이스트를 소성한다.
예를 들면, 소성부(400)는 제 10 출입구(401), 제 20 출입구(402), 이송부(403) 및 열발산부(404)를 포함할 수 있다.
제 10 출입구(401)가 열리고, 이송부(403)에 의해 페이스트(430)가 도포된 기판(420)이 이송되어 배치되면, 광발산부(404)가 고온, 예컨대 400도 이상의 고온의 열을 발산할 수 있다. 여기, 도 3에서는 열을 점선으로서 표시하였다.
그러면, 기판(420)에 도포된 페이스트(430)가 소성될 수 있다.
여기, 도 3에서는 열을 이용하여 페이스트를 소성하는 경우만을 도시하고 있지만, 자외선 등의 광을 이용하여 페이스트를 소성하는 것도 가능한 것이다.
이상에서 설명한 디스플레이 패널의 제조 장치를 이용하여 디스플레이 패널을 제조하는 방법의 일례에 대해 첨부된 도 4를 결부하여 살펴보면 다음과 같다.
다음, 도 4는 디스플레이 패널의 제조 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널의 제조 방법은 페이스트를 형성하는 과정(310), 페이스트를 열처리하는 과정(320) 및 열처리한 페이스트를 기판에 도포하는 과정(330)을 포함한다.
페이스트 형성 과정(310)에서는 전극 재료, 유전체 재료 또는 블랙 재료 중 적어도 하나의 페이스트를 형성한다.
예를 들면, 은(Ag) 재질의 금속 파우더와, 바인더, 용매, 글라스 프릿 등을 혼합하여 전극 페이스트를 형성할 수 있다.
열처리 과정(320)에서는 페이스트 형성 과정(310)에서 형성한 페이스트를 열처리 챔버 내에서 소정 시간 동안 열처리할 수 있다. 예를 들면, 열처리 챔버 내에 전극 페이스트를 배치하고, 열처리 챔버 내의 온도를 대략 40도로 설정하고 24시간 동안 전극 페이스트를 열처리할 수 있다.
그러면, 페이스트 내의 가스 등이 자연스럽게 페이스트 외부로 배출될 수 있다. 따라서 전극, 유전체 층 또는 블랙 층의 형성 시 전극, 유전체 층 또는 블랙 층의 조직이 치밀해질 수 있다.
이러한 열처리 과정(320)에서 열처리 챔버 내의 온도 및 열처리 시간은 페이스트의 특성 등을 고려하여 조절될 수 있다.
도포 과정(330)에서는 열처리 챔버 내에서 열처리한 페이스트를 기판에 도포한다. 예를 들면, 도 2c 또는 도 2d에서와 같은 방법으로 기판에 페이스트를 도포할 수 있다.
이후, 소성 과정(340)에서는 기판에 도포된 페이스트를 소성할 수 있다.
이상에서와 같이, 전극 재료, 유전체 재료 또는 블랙 재료 중 적어도 하나의 페이스트를 기판에 도포하기 전에, 열처리 챔버 내에서 열처리하는 이유에 대해 첨부된 도 5a 내지 도 5b를 결부하여 살펴보면 다음과 같다.
도 5a 내지 도 5b는 페이스트를 열처리하는 이유의 일례에 대해 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 5a를 살펴보면 페이스트를 열처리하지 않고 기판에 도포하는 경우의 일례가 나타나 있다.
예를 들면, 전극 페이스트를 형성(500)하고, 형성한 전극 페이스트를 기판에 도포(510)한 이후에, 도포한 전극 페이스트를 소성(520)하는 것이다.
한편, 전극 페이스트 형성 과정(500)에서 전극 재료, 용매, 바인더 등을 혼합하게 되는데, 이 때 페이스트 내부에 공기도 함께 혼합될 수 있다. 그러면, 전극의 형성 시 페이스트 내부에 혼합된 공기가 잔존하여 기포, 핀홀(Pin-hole) 등의 결함(Defect)이 발생할 수 있다.
예를 들면, 도 5b의 경우와 같이 기판(530)에 형성된 전극(540)의 내부에 기포(550) 또는 핀홀(560) 등의 결함이 발생할 수 있는 것이다.
그러면, 전극(540)의 구조적 신뢰성이 저하될 수 있고, 또한 전극(540)의 전기 저항 값이 증가하여 디스플레이 패널의 구동 효율이 저하될 수 있다.
이러한 결함의 발생을 방지하기 위해서, 페이스트 형성 공정에서 페이스트에 폴리아크릴계열의 표면처리제 등의 첨가제를 더 추가할 수 있다.
그러나 첨가제를 더 추가하여 결함을 발생을 방지하는 경우에는, 첨가제의 추가에 의해 제조 단가가 상승할 수 있다.
반면에, 본 발명의 일실시예서와 같이 페이스트의 형성 후 열처리 챔버 내에서 소정 시간 동안 열처리를 하게 되면, 페이스트 내에 혼합된 공기가 페이스트 외 부로 충분히 배출될 수 있다.
이에 따라, 폴리아크릴계열의 표면처리제 등의 첨가제를 추가하지 않아도 전극 내에서 결함의 발생을 방지할 수 있는 것이다.
여기, 도 5a 내지 도 5b에서는 전극의 경우만을 일례로 들었지만, 블랙 층, 유전체 층도 해당되는 것이다.
다음, 도 6a 내지 도 6b는 열처리 시간에 대해 설명하기 위한 도면이다.
또한, 도 7은 열처리 온도에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6b 및 도 7에서는, 은(Ag) 재질의 금속 파우더를 85중량부, 아크릴계 바인더를 5중량부, 용매로서 톨루엔을 4중량부, 글라스 프릿(Glass Frit)을 6중량부를 혼합하여 전극 페이스트를 형성하고, 형성한 전극 페이스트를 기판에 도포한 이후에 열처리하고, 이후에 전극 페이스트를 소성하여 전극을 형성한다.
또한, 도 6a 내지 도 6b에서는 열처리 시간을 30분에서 60시간까지 변화시키면서 전극에 형성되는 결함을 관찰하고, 전극 형성 공정에 소요되는 공정 시간을 측정한다.
먼저, 도 6a에서 결함의 측면을 살펴보면, 열처리 챔버 내에서의 열처리 시간이 30분 이상 3시간 이하인 경우에는 열처리 시간이 과도하게 짧을 수 있다.
이에 따라, 전극 페이스트에 혼합된 공기가 페이스트 외부로 배출될 수 있는 시간이 부족하여, 소성 후에 형성되는 전극에서 기포 또는 핀홀이 다수 발생할 수 있어서 불량(X)하다.
반면에, 열처리 시간이 5시간 이상 7시간 이하인 경우에는 전극 페이스트에 혼합된 공기가 효과적으로 외부로 배출될 수 있고, 이에 따라 양호(○)하다. 여기서는, 소성 후에 형성되는 전극에 소량의 기포 또는 핀홀이 포함될 수는 있지만, 이는 전극 특성을 저해하지 않을 수 있는 미미한 양일 수 있다.
또한, 열처리 시간이 12시간 이상인 경우에는 전극 페이스트에 혼합된 대부분의 공기가 배출될 수 있고, 이에 따라 매우 양호(◎)하다.
한편, 공정 시간의 측면을 살펴보면, 열처리 시간이 30분 이상 40시간 이하인 경우에는 전극의 제조 공정에 소요되는 시간이 충분히 짧을 수 있어서 매우 양호(◎)하다.
또한, 열처리 시간이 45시간 이상 50시간 이하인 경우에는 어느 정도 전극 제조 공정 시간이 증가할 수 있지만, 전체 공정 시간을 고려하면 상대적으로 양호(○)할 수 있다.
반면에, 열처리 시간이 80시간 이상인 경우에는 전극 페이스트의 열처리 공정에 소요되는 시간으로 인해, 전체 제조 공정에 소요되는 시간이 급격히 증가할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 패널의 제조 단가의 상승을 야기할 수 있어서 불량(X)하다.
이러한 페이스트의 열처리 시간에 따른 공정 시간은 전체 공정 라인의 길이, 공정 수 등에 따라 변경될 수 있는 것이다.
다음, 도 6b를 살펴보면 열처리 시간이 5시간 이하인 경우에는 결함의 감소 정도가 완만하다가, 5시간이 지나면서 전극에서 결함의 감소 속도가 급격해지고, 50시간이 지나면 전극에서 결함의 감소 속도가 다시 완만해짐을 알 수 있다.
이상의 도 6a 내지 도 6b의 내용을 고려할 때, 열처리 챔버 내에서 페이스트를 열처리하는 시간은 5시간 이상 50시간 이하인 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 12시간 이상 40시간 이하일 수 있다.
다음, 도 7에서는 열처리 온도를 5도에서 80도까지 변화시키면서 전극에 형성되는 결함을 관찰하고, 페이스트의 특성의 변화를 관찰한다.
먼저, 결함의 측면을 살펴보면 열처리 온도, 예컨대 열처리 챔버 내의 온도가 5도 이하인 경우에는 열처리 온도가 과도하게 낮을 수 있다. 그러면, 페이스트에 혼합된 공기 등이 외부로 원활하게 배출되기 어려워서 소성 후 전극에 기포 또는 핀홀 등의 결함이 다수 발생할 수 있어서 불량(X)하다.
반면에, 열처리 온도가 10도 이상 15도 이하인 경우에는 페이스트 내에서 공기가 가열되어 페이스트 외부로 배출될 수 있다. 이에 따라, 기포 또는 핀홀 등의 결함의 발생을 어느 정도 방지할 수 있어서 양호(○)하다.
또한, 열처리 온도가 20도 이상인 경우에는 열처리 온도가 충분히 높아서 페이스트에 혼합된 공기가 대부분 페이스트 외부로 배출될 수 있다. 이에 따라, 전극에 기포 또는 핀홀 등이 발생하는 것을 충분히 방지할 수 있어서 매우 양호(◎)하다.
한편, 페이스트 특성의 측면을 살펴보면 열처리 온도가 5도 이상 60도 이하인 경우에는 열처리 온도가 적절하여 페이스트의 특성이 실질적으로 유지될 수 있다. 이에 따라, 페이스트 특성은 매우 양호(◎)하다.
반면에, 열처리 온도가 80도 이상인 경우에는 열처리 온도가 과도하게 높을 수 있고, 이에 따라 페이스트에 포함된 바인더의 점도 특성 등이 온도에 의해 변질될 수 있고, 이에 따라 페이스트의 특성이 변질될 수 있다. 이에 따라, 불량(X)하다. 여기서, 열처리 온도가 더 높이 상승한다면 페이스트에 포함된 용매 등이 증발함으로써, 페이스트 특성이 급격히 변질될 수 있다.
또한, 열처리 온도가 65도 이상 70도 이하인 경우에는 페이스트에 포함된 바인더의 점도 특성이 어느 정도 변질될 수는 있지만, 이는 페이스트 특성을 크게 변질되지 않을 만큼의 미미한 수준일 수 있다. 이에 따라, 양호(○)하다.
이상의 도 7의 내용을 고려하면, 열처리 챔버 내의 온도는 10도 이상 70도 이하인 것이 바람직할 수 있고, 더욱 바람직하게는 20도 이상 60도 이하일 수 있다.
한편, 이상에서는 전극 재료, 블랙 재료 또는 유전체 재료 중 적어도 하나의 페이스트를 열처리하는 것만을 설명하고 있지만, 격벽을 포함하는 디스플레이 패널, 예컨대 플라즈마 디스플레이 패널의 경우에는 격벽 재료의 페이스트도 이상에서 상세히 설명한 방법으로 열처리하는 것도 가능한 것이다.
이와 같이, 상술한 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 전술한 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 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 패널의 제조 장치 및 방법은 전극 료, 유전체 재료 또는 블랙 재료 중 적어도 하나의 페이스트를 소정 시간 동안 열처리함으로써, 폴리아크릴계열의 표면처리제 등의 첨가제를 사용하지 않아도, 전극, 유전체 층 또는 블랙 층 중 적어도 하나에서 기포 또는 핀홀이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 전극 재료, 유전체 재료 또는 블랙 재료 중 적어도 하나의 페이스트(Paste)를 형성하는 과정;
    상기 페이스트를 열처리 챔버(Chamber) 내에 소정 시간동안 열처리 하는 과정; 및
    상기 열처리 챔버 내에 소정 시간동안 열처리된 상기 페이스트를 기판(Substrate)에 도포하는 과정;
    을 포함하고,
    상기 열처리 챔버 내의 온도는 10도 이상 70도 이하인 디스플레이 패널의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 페이스트를 상기 기판에 도포한 이후에 상기 페이스트를 소성하는 과정을 더 포함하는 디스플레이 패널의 제조 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 열처리 챔버 내의 온도는 20도 이상 60도 이하인 디스플레이 패널의 제 조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정 시간은 5시간 이상 50시간 이하인 디스플레이 패널의 제조 방법.
  6. 전극 재료, 유전체 재료 또는 블랙 재료 중 적어도 하나의 페이스트(Paste)를 형성하는 페이스트 형성부;
    상기 페이스트를 소정 시간동안 열처리하는 열처리 챔버(Chamber); 및
    상기 열처리 챔버 내에 소정 시간동안 열처리된 상기 페이스트를 기판(Substrate)에 도포하는 도포부;
    를 포함하고,
    상기 열처리 챔버 내의 온도는 10도 이상 70도 이하인 디스플레이 패널의 제조 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 페이스트를 상기 기판에 도포한 이후에 상기 페이스트를 소성하는 소성부를 더 포함하는 디스플레이 패널의 제조 장치.
  8. 삭제
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 열처리 챔버 내의 온도는 20도 이상 60도 이하인 디스플레이 패널의 제조 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 소정 시간은 5시간 이상 50시간 이하인 디스플레이 패널의 제조 장치.
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JP2003327434A (ja) * 2002-05-13 2003-11-19 Nippon Electric Glass Co Ltd 封着材料の製造方法

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