KR20000019540A - 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 금형에 형성된 격벽형상 홈에 격벽재 페이스트로 제1 격벽층을 형성하는 단계와, 제1 격벽층이 충진된 금형으로 격벽재 페이스트가 도포된 기판을 가압하여 격벽재층을 형성하는 단계와, 금형을 분리한 후 열처리하여 제1 및 제2 격벽층으로 이루어진 격벽을 경화시키는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 폭이 좁은 고정세의 격벽을 형성하기에 적합하게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법(Methods OF Fabricating Barrier Ribs in Plasma Display Panel)

본 발명은 평판 표시장치에 관한 것으로, 특히 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 He+Xe 또는 Ne+Xe 가스의 방전시 발생하는 147nm의 자외선이 형광체를 여기시켜 발생하는 빛을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하는 디스플레이로서 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 화질이 크게 향상되고 코스트가 경쟁력을 갖게 됨에 따라 차세대 디스플레이로서 주목을 받고 있다. 이 PDP는 화소들이 매트릭스 형태로 배치되고 각 화소셀들은 적녹청의 색신호를 발생하기 위한 적녹청 3개의 서브 방전셀로 조합된다. PDP는 그 구동방식에 따라 크게 대향방전을 하게 되는 직류(DC)형과 면방전을 하게 되는 교류(AC)형으로 대별된다. 교류방식의 플라즈마 표시장치는 직류방식에 비하여 저소비전력과 라이프 타임이 큰 장점이 있기 때문에 주목을 받고 있는 구동방식이다. 교류 방식의 면방전형 PDP는 도 1에서 알 수 있는 바, 크게 상판과 하판으로 이루어지며 상판은 상부 유리기판(2)에 형성되는 유지전극쌍(6)과, 유지전극쌍(6)에 나란하게 형성되는 버스전극(10)과, 이 버스전극(10)과 상부 유리기판(2) 위 표면에 성막되는 유전체층(14)과, 유전체층(14) 위에 형성되는 MgO 보호막(16)을 구비한다. 유지전극쌍(6)은 투명전극(ITO)으로서 대향방전을 행함으로써 방전을 유지하는 전극들이다. 유지전극쌍(6)에 나란하게 접촉되는 버스전극(10)은 유지전극쌍(6)의 전기적 저항을 감소시킴으로써 방전 전압을 낮추는 역할을 한다. 버스전극(10)은 Cr/Cu/Cr 물질로 이루어져 유지전극(6) 위에 나란하게 증착 또는 식각(etching)됨으로써 형성된다. 유전체층(14)은 방전으로부터 유지전극쌍(6)을 보호하는 역할을 하게 되며 방전시에는 벽전하들이 축적된다. 이 유전체층(14)은 스크린 프린팅(Screen printing) 방법으로 도포되어진다. 보호층(16)은 방전으로부터 유전체층(14)을 보호하는 역할을 하도록 MgO로 이루어지며 유전체층(14) 위에 약 2000Å 정도 성막되어진다. 하판은 하부 유리기판(4) 위에 유지전극쌍(6)과 직교하도록 형성된 어드레스 전극(8)과, 하부 유리기판(4)과 어드레스 전극(8) 위에 도포되는 제2 유전체층(5)과, 어드레스 전극(8)을 사이에 두고 하부 유리기판(4) 표면에서 수직으로 신장되는 격벽(12)과, 격벽(12)과 하부 유리기판(4)에 도포되어지는 형광체(18)를 구비한다. 상/하부 유리기판(2,4)은 소다 석회 규산염(Soda Lime Silicate) 재질로 제작된다. 어드레스전극(8)은 데이터가 공급되어 하나의 유지전극(6)과 대향방전을 하게 되어 주사되는 방전셀을 선택하는 역할을 하게 된다. 이 어드레스전극(8)은 하부 유리기판(4)에 스크린 프린팅 방법에 의해 인쇄되어진다. 형광체(18)는 방전에 의해 발생되는 자외선에 의해 여기·발광되어 각 서브셀에서 적녹청(RGB)의 가시광선을 발생하게 된다. 격벽(12)은 상하판 유리기판(2,4) 사이에 방전거리를 유지함과 아울러, 인접한 화소셀 또는 서브셀 간의 전기적, 광학적 상호혼신(Crosstalk)을 방지하는 역할을 한다. 이 격벽(12)의 형성은 PDP의 제조공정에서 표시품질과 효율을 위한 가장 중요한 단계이며 패널이 대형화, 고정세화 됨에 따라 격벽 형성 기술에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 일반적으로 사용되고 있는 격벽 형성 방법은 샌드 블라스팅(Sand blasting)법, 스크린 프린팅(Screen printing)법, 포토 에칭(Photo etching)법 등이 사용되고 있다.

이러한 격벽 형성방법 중에서, 샌드 블라스팅법은 유리기판(4) 위에 어드레스 전극(8)과 유전체층(5)을 형성시키고 그 위에 격벽용 유리 페이스트(Paste)를 스크린 프린팅하여 열처리한 다음, 그 위에 스트라입(stripe)형의 마스크 패턴을 부착한 뒤 마스크 패턴에 미세한 모래(sand) 입자를 고속으로 분사하여 격벽을 형성하는 방법이다. 샌드 블라스팅법은 고정세의 격벽(12)을 제조하기 위해서 샌딩(sanding) 깊이를 깊게 하게 되면 전체적인 격벽(12)의 두께가 두꺼워지게 된다. 이러한 샌드 블라스팅법은 설비투자에 소요되는 경비가 크고 공정이 복잡한 문제점이 있으며, 또한 하부 유리기판(4)에 물리적인 충격이 크기 때문에 소성시 균열을 일으킬 수 있는 문제점도 있다.

스크린 프린팅법은 유리기판(4) 위에 어드레스 전극(8)과 유전체층(5)을 형성하고 그 위에 스트라입형의 마스크 패턴을 부착한 다음, 격벽용 유리 페이스트를 반복적으로 스크린 프린팅하여 격벽(12)을 형성하는 방법이다. 스크린 프린팅법에 있어서 1회 인쇄시 형성되는 격벽(12)의 높이는 대략 20∼30μm 정도이며 이를 건조 후 얼라인(Align)한 후 다지 스크린 프린팅 공정을 반복하여 원하는 높이의 격벽(12)을 형성한 후 열처리를 하게 된다. 이에 따라, 스크린 프린팅법을 이용하여 200μm 이상 높은 격벽(12)을 제작하기 위해서는 인쇄횟수가 그 만큼 증가되고, 매번 스크린과 하부 유리기판(4)의 위치 조정을 반복해야 하고 인쇄와 건조를 반복해야 하는 공정이 필요한 문제점이 있다.

포토 에칭법은 유리기판(4) 위에 어드레스 전극(8)과 유전체층(5)을 형성하고 그 위에 격벽재 페이스트를 스크린 프린팅하거나 격벽재용 그린 테이프를 붙인 후 열처리하여 스트라입형의 마스크 패턴을 부착한 다음, 에칭액에 침식시켜 마스크 패턴의 뚫린 부분을 식각해 냄으로써 격벽을 형성하는 방법이다. 포토 에칭법은 마스크 패턴으로서 포토 레지스트(Photo-resist : PR)를 도포한 후, 에칭을 하게되면 에칭은 등방향으로 진행되므로 포토 레지스트 패턴에서 뚫린 부분의 간격만큼의 깊이까지 에칭을 하게 되며 더 진행되면 격벽(12)의 두꼐(특히, 상단의 두께)가 얇아지는 문제점이 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 격벽(12)을 형성하기 위한 제조방법들에서 문제점들이 발견되기 때문에 단순성, 저코스트, 고정세화가 가능한 금형법이 주목 받고 있다. 금형법은 도 2의 (A) 내지 (D)와 같이, 어드레스 전극(8)이 형성된 유리기판(4) 위에 격벽재료로 사용되는 그린테이프(20)를 부착시킨 후, 격벽 형상의 홈이 형성된 금형(22)을 그린테이프(20) 위에서 고온·가압하게 된다. 그러면 격벽재료는 압력에 따라 금형(22)의 홈 내로 충진된다. 금형홈 내로 충진된 격벽재료를 열처리하여 소성한 후, 금형(22)을 제거하면 격벽(12)이 완성된다. 그러나 금형법 역시 문제점이 전혀 없는 것은 아니여서, 대면적의 고정세 격벽을 형성할 때 금형에 가해지는 압력이 균일하지 못하여 균일한 격벽이 형성되지 않는 문제점과 금형으로 가압성형할 때 격벽(12)의 폭이 협소할수록 큰 힘을 가해도 금형(22) 내의 홈에 격벽재 페이스트가 제대로 충진되지 않는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 고정세의 격벽을 형성하기에 적합하도록 한 PDP의 격벽 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 금형법을 이용한 격벽 형성방법에 있어서 보다 쉽게 격벽이 형성될 수 있도록 한 PDP의 격벽 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 고정세의 격벽을 쉽게 형성할 수 있게하여 PDP의 양산화에 적합하도록 한 PDP의 격벽 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 사시도.

도 2는 종래의 금형법을 이용한 격벽 형성법을 단계적으로 나타내는 종단면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 단계적으로 나타내는 종단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 상부 유리기판 4,44 : 하부 유리기판

5,14 : 유전체층 6 : 유지전극쌍

8 : 어드레스 전극 10 : 버스전극

12,42 : 격벽 16 : 보호막

18 : 형광체 20 : 그린테이프

22,32 : 금형 34,36 : 격벽재 페이스트

40 : 금형홈 내 공간

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 금형에 형성된 격벽형상 홈에 격벽재 페이스트로 제1 격벽층을 형성하는 단계와, 제1 격벽층이 충진된 금형으로 격벽재 페이스트가 도포된 기판을 가압하여 격벽재층을 형성하는 단계와, 금형을 분리한 후 열처리하여 제1 및 제2 격벽층으로 이루어진 격벽을 경화시키는 단계를 포함한다.

금형에 형성된 격벽형상 홈 내에 격벽재료를 채우는 단계와, 기판 위에 제2 격벽재료층을 형성하는 단계와, 제2 격벽재료층 위에 금형을 가압하여 격벽을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3의 (A) 내지 (I)는 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도로서, 금형을 이용한 격벽 제조방법을 단계적으로 나타낸다.

(A) 단계에서, 격벽 형상의 홈이 형성된 금형(32)을 마련하게 된다. 금형(32)에 형성된 홈에는 금형홈과 후공정에서 금형홈에 충진되는 격벽재 페이스트의 분리를 용이하게 하기 위한 이형재가 도포된다. (B) 및 (C) 단계에서, 금형홈 내에 제1 격벽층을 형성하게 된다. 제1 격벽층을 형성하는 방법은 다음과 같다. 먼저, 금형(32)의 홈에 점성상태의 격벽재 페이스트(34)를 충진한다. 홈에 격벽재 페이스트(34)를 충진하는 방법으로는 금형(32)의 홈 내로 부어 채우거나 금형(32) 위에 격벽재 페이스트(34)를 올려 놓고 배리어로 밀어 채우는 닥터브레이드법 등 적절한 방법을 활용할 수 있다. 다음에 금형(32)에 충진된 격벽재 페이스트(34)를 적절한 온도에서 가열하여 건조시킨다. 건조과정에서 격벽재 페이스트(34) 내에 포함된 유기물 성분 등이 증발되는데, 이에 따라 증발된 양만큼의 공간(40)이 금형홈 내에 형성된다. 금형홈 내의 공간(40)의 깊이 a는 격벽재 페이스트(34)에 포함되는 솔벤트 등의 유기물의 양에 따라 조절할 수 있다. 필요한 경우에는 격벽재 페이스트(34) 내에 생긴 기포를 없애기 위한 탈포과정을 거치는데 기포가 존재하게 되면 입자간의 결합 등에 나쁜 영향을 미치게 된다. 이 때, 금형홈 내의 공간(40)의 깊이 a는 후공정의 가압성형시 압력에 큰 영향을 미치므로 (B) 단계와 (C) 단계를 반복하여 최적의 거리 a를 조정할 수 있게 된다.

(D) 단계에서, 유리기판(44) 위에 소정두께의 점성상태의 제2 격벽층을 형성하게 된다. 제2 격벽층의 형성방법은 다음과 같다. 먼저, 어드레스 전극이 형성된 유리기판(44)을 마련하게 된다. (E) 및 (F) 단계에서, 유리기판(44) 위에 점성상태의 격벽재 페이스트(36)를 도포하고 소정온도에서 격벽재 페이스트(36)를 가열하여 건조시킴으로써 격벽재 페이스트(36) 내에 포함된 유기물 등을 제거하게 된다. 격벽재 페이스트(36)는 별도로 제조된 격벽재용 그린테이프를 유리기판(44)에 접합하여 사용하는 것도 가능하다. (G) 및 (H) 단계에서, 제1 격벽층이 형성된 금형(32)을 유리기판(44) 위의 격벽재 페이스트(36) 위에 올려놓은 다음, 고온가압하면 금형홈 내 공간(40)에 격벽재 페이스트(36)가 충진됨으로써 제2 격벽층이 형성된다. 이 때, 금형홈이 제1 격벽층만큼 줄어들게 되어 그 만큼 작은 작은 압력으로도 격벽재 페이스트(36)가 금형홈에 충진될 수 있게 된다. 여기서, 이미 충진된 제1 및 제2 격벽층은 동일한 조성과 점도를 가진 같은 격벽재 페이스트로서 아직 경화되지 않은 상태이므로 유리기판(44) 위에 형성된 제2 격벽층을 금형홈 내로 충진하는 과정에서 고온압력을 가하게 되면 제1 및 제2 격벽층은 자연스럽게 결합하여 일체화된다. (I) 단계에서, 금형(32)을 분리한 후 일체화된 제1 및 제2 격벽층을 소정 온도에서 열처리하여 소성하게 되면 격벽(42)이 완성된다.

이와 같이, 격벽재 페이스트(34)를 금형홈의 소정 깊이만큼 충진시킨 금형(32)을 또 다른 격벽재 페이스트(36)가 도포된 유리기판(44) 위에서 고온가압하게 되면 대면적의 고정세 격벽을 형성할 때, 금형에 가해지는 압력이 줄어들게 되어 격벽(42)의 폭이 협소한 고정세 격벽을 적은 압력으로도 형성할 수 있다. 또한, 고정세 격벽을 형성할 때 금형홈 내의 공간이 줄어들게 되어 그 만큼 격벽재가 금형홈에 용이하게 충진될 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 금형홈에 미리 점성상태의 제1 격벽층을 형성하고 유리기판에 도포된 점성상태의 격벽재 페이스트를 제1 격벽층이 형성된 금형으로 가압하여 제2 격벽층을 형성한 다음, 금형을 분리하여 제1 및 제2 격벽층을 경화시킴으로써 폭이 좁은 고정세의 격벽을 형성하기에 적합하게 된다. 본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 금형법을 이용한 격벽 형성방법에 있어서 가압성형시 적은 압력으로 격벽을 형성함으로써 보다 쉽게 격벽을 형성할 수 있게 된다. 나아가, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 샌드 브라스트법에 비하여 재료비나 생산시간이 대폭 줄어들게 되며 종래의 금형법에 비해서 고정세의 격벽(폭보다 높이가 큰 격벽)을 쉽게 형성할 수 있으므로 대화면 PDP의 양산화에 유리하게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (8)

1. 금형에 형성된 격벽형상 홈에 격벽재 페이스트로 제1 격벽층을 형성하는 단계와,

   상기 제1 격벽층이 충진된 금형으로 격벽재 페이스트가 도포된 기판을 가압하여 제2 격벽재층을 형성하는 단계와,

   상기 금형을 분리한 후 열처리하여 상기 제1 및 제2 격벽층으로 이루어진 격벽을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 격벽층을 형성하는 단계는 상기 격벽재 페이스트를 충진하는 단계와,

   상기 충진된 격벽재 페이스트를 소정온도로 가열하여 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 격벽재 페이스트의 충진은 금형홈으로 상기 격벽재 페이스트를 부어 채우거나 닥터브레이드법 등에 의해 상기 금형홈 내에 채워넣어 지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 홈 내에 격벽재료를 채운 후, 혼입된 기포를 제거하는 탈포단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 격벽재 페이스트를 충진하는 단계와, 상기 격벽재 페이스트를 건조시키는 단계를 반복하여 격벽홈 내의 공간의 깊이를 조절하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽재 페이스트가 형성된 기판은 기판 위에 격벽재 페이스트를 도포하고 상기 격벽재 페이스트를 소정 온도로 가열하여 건조됨에 의해 상기 격벽재 페이스트가 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽재 페이스트가 형성된 기판은 그린테이프 타입의 격벽재를 접합한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 금형의 홈 내에는 이형재가 도포된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.