KR20030032434A

KR20030032434A - 평면 디스플레이 장치 및 그 격벽 형성방법

Info

Publication number: KR20030032434A
Application number: KR1020010064203A
Authority: KR
Inventors: 오상진; 홍순국; 이강욱; 이석영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-10-18
Filing date: 2001-10-18
Publication date: 2003-04-26
Also published as: KR100420522B1

Abstract

본 발명은 평면 디스플레이 장치 및 그 격벽 형성방법에 관한 것으로써, 격벽을 형성하기 위하여 유전체층 위에 도포된 격벽재료에 패턴에 따라 압력을 가하고 상기 압력에 가해짐에 따라 각각 상이한 밀도를 가지는 격벽재료에 샌딩 공정을 행함으로써 상기 격벽재료가 절삭되어 격벽이 형성되도록 함으로써 격벽 형성 시 보호 필름을 사용하지 않아도 되므로 반복적인 노광, 건조 공정으로 인한 시간 소요를 줄이는 동시에 실온에서 상기 격벽재료에 압력을 가하도록 구성 동작함으로써 열원의 사용을 배제하여 열원 사용 시 발생하는 금형과 패턴의 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

평면 디스플레이 장치 및 그 격벽 형성방법{Plasma Display Device and Sidewall Forming Method for the Same}

본 발명은 평면 디스플레이 장치 및 그 격벽 형성방법에 관한 것으로서, 특히 플라즈마 디스플레이 패널 등의 평면 디스플레이 장치 제조 과정에서 투명유리 등으로 이루어지는 패널에 효과적으로 격벽을 형성할 수 있도록 하는 평면 디스플레이 장치 및 격벽 형성방법에 관한 것이다.

종래 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel;이하 PDP라 칭함)에 격벽을 형성하는 방법을 도 1을 참고로 설명하면 다음과 같다.

우선, 종래 PDP에 격벽을 형성하는 방법은 격벽을 형성하고자 하는 하판(Substrate)에 도포된 격벽재료를 샌드 블래스트(Sand Blast) 시 패턴화 하기 위하여 제1 단계에서 보호 필름을 부착시킨다. 즉, 격벽재료층 위에 보호 필름을 전면 코팅시킨다. 그 후, 제2 단계에서 상기 보호 필름의 패턴화를 위해 상기 보호 필름을 노광, 현상 건조하고, 제3 단계에서 샌드 블래스트 즉, 샌딩 공정을 실시하여 격벽을 형성한다. 제4 단계에서는 상기 격벽이 형성된 후 격벽재료층에 형성된보호 필름을 제거하기 위하여 스트라입(Strip)과 건조 공정을 거치고, 제5 단계에서 소성을 실시하여 PDP 하판에 격벽을 완성시킨다.

그러나, 상기와 같은 종래 격벽 형성방법에 의하면 격벽재료층 위에 보호 필름의 도포하고 이를 반복적으로 노광, 현상, 건조한 후, 격벽에 형성된 다음에도 보호 필름을 제거하기 위하여 스트라입과 건조 공정을 행하여야 하므로 격벽 형성시 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 보호 필름의 도포와 노광, 현상, 건조 및 스트라입과 건조 공정을 생략할 수 있도록 하는 열원을 이용한 격벽 형성방법(일본 특개 2000-208042)이 제안되었다.

상기 열원을 이용한 격벽 형성방법은 도 2a에 도시된 바와 같이, 하판(1) 위에 저융점 유리를 주성분으로 하는 격벽재료층(2)을 형성하고, 도 2b에 도시된 바와 같이 열원을 이용하여 상기 격벽재료층(2) 표면의 저융점 유리를 경화시켜 마스크 패턴(3)을 형성한다. 그 후, 상기 열원을 이용한 격벽 형성방법은 도 2c에 도시된 바와 같이 상기 마스크 패턴(3)을 이용하여 격벽재료층을 샌딩 공정에 의하여 절삭하여 격벽(4)을 형성시키고, 도 2d에 도시된 바와 같이 도 2c에서 형성된 격벽(4)을 완성시킨다.

그러나, 상기 열원을 이용한 격벽 형성방법의 경우 열원을 이용하여 저융점 유리를 경화시키기 위하여 도 3a에 도시된 바와 같은 금형(5)을 사용하게 되는데, 고온에서 상기 금형(5)이 도 3b, 3c, 3d에 도시된 금형(5b,5c,5d)과 같은 열변형을 일으키기 때문에 정확한 패턴형성이 어렵다는 문제점이 있다. 그 외에도, 상기 금형이 고온화될수록 상기 금형 내의 온도 편차 역시 증가하게 되어 상기 저융점 유리를 균일하게 경화시킬 수 없으며, 그에 따라 형성된 격벽의 패턴 폭에 차이가 발생한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 샌드 블래스트에 의하여 PDP에 격벽을 형성 시, 보호 필름을 사용하지 않아 격벽 형성에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있는 동시에 실온에서 격벽 패턴을 형성함으로써 열에 의한 패턴 차이를 방지할 수 있는 평면 디스플레이 장치 및 그 격벽 형성방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 평면 디스플레이 장치의 격벽 형성방법의 흐름이 도시된 순서도,

도 2a, 2b, 2c, 2d는 종래 평면 디스플레이 장치의 격벽 형성방법에 따라 격벽이 형성되는 과정이 도시된 도,

도 3a, 3b, 3c, 3d는 종래 평면 디스플레이 장치의 격벽 형성방법에서 사용되는 금형이 도시된 도,

도 4a, 4b, 4c, 4d, 4e는 본 발명에 따른 평면 디스플레이 장치의 격벽 형성방법에 따라 격벽이 형성되는 과정이 도시된 도,

도 5a, 5b는 본 발명에 따른 평면 디스플레이 장치의 격벽 형성방법에서 사용되는 금형이 도시된 도,

도 6a, 6b, 6c는 본 발명에 따라 제1 금형을 이용하여 웰타입 격벽을 형성하는 제1 방법이 도시된 도,

도 7a, 7b, 7c, 7d는 본 발명에 따라 제2 금형을 이용하여 웰타입 격벽을 형성하는 제2 방법이 도시된 도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

12 : 하판11 : 격벽재료층

20a : 평판형 금형20b : 롤형 금형

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 평면 디스플레이 장치 격벽 형성방법의 특징에 따르면, 전극과 유전체층이 형성된 패널에 격벽을 형성하는 공정에 있어서, 상기 유전체층 위에 격벽재료를 도포하는 제1 단계와, 상기 제1 단계에서 도포된 격벽재료에 형성하고자 하는 격벽 패턴에 따라 압력을 가하는 제2 단계와, 상기 제2 단계에서 압력이 가해진 격벽재료에 샌딩(Sanding) 압력을 가하여 격벽이 형성되도록 하는 제3 단계로 이루어진다.

또한, 본 발명에 의한 평면 디스플레이 장치의 특징에 따르면, 제1 패널 위에 형성된 전극과; 상기 전극을 보호하기 위하여 형성된 유전체층과; 상기 유전체층 위에 형성된 격벽과; 상기 격벽 사이에 위치하는 발광체와; 상기 전극이 형성된 패널과 대응되도록 상기 격벽 위에 놓이는 제2 패널을 포함하여 구성되며, 상기 전극으로 인가된 신호에 따라 상기 발광체를 발광시켜 영상이 디스플레이되도록 하는 평면 디스플레이 장치에 있어서, 상기 격벽을 형성하는 격벽재료는 압력이 가해짐에 따라 밀도 변화가 있는 재료로 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 평면 디스플레이 장치 격벽 형성방법은 도 4a에 도시된 바와 같이 유연성 격벽재료(11)를 전극(E)과 유전체층(D)이 형성된 하판(Substrate;12)에 도포하는 제1 단계와, 도 4b에 도시된 바와 같이 형성하고자 하는 격벽의 역형상을 가지는 금형(13)을 이용하여 상기 유연성 격벽재료(11)를 가압하는 제2 단계와, 도 4c에 도시된 바와 같이 CaCO₃와 같은 샌드 분말(14)을 이용하여 샌드 블래스트를 행하는 제3 단계와, 도 4d에 도시된 바와 같이 샌드 블래스크가 행하여짐에 따라 격벽(15)이 형성되는 제4 단계와, 도 4e에 도시된 바와 같이 소성을 통해 격벽(15)을 완성하는 제5 단계로 구성된다.

여기서, 상기 제2 단계에서 가압된 유연성 격벽재료(11)는 가압되지 않은 격벽재료에 비하여 그 밀도가 높아지므로 상기 제3 단계의 샌드 블래스트에 대응하는 보호 패턴(Resist Pattern)의 역할을 하게 된다. 또한, 상기 제2 단계에서 압력이가해지지 않은 격벽재로는 상기 제3 단계에서 샌드 블래스트가 행하여질 때 상기 가압된 격벽재료에 비하여 낮은 밀도를 가지며 분리된다. 따라서, 제3 단계에서 행해진 샌드 블래스트에 의해 제4 단계에서 상기 보호 패턴에 따라 형성된 격벽은 별도의 보호층 제거 공정이 필요하지 않음으로 제5 단계의 소성공정이 완료됨에 따라 격벽 형성이 완료된다.

도 5a와 도5b는 상기 제2 단계에서 격벽재료를 가압하는 경우 사용되는 2 가지 종류의 금형(20a,20b)을 도시하고 있다. 특히, 본 발명에 따른 평면 디스플레이 장치의 격벽 형성방법은 상기 격벽재료를 실온에서 가압하게 되므로 열에 의한 금형 변형 및 격벽 패턴 변화가 없고 격벽의 형상 제어가 가능하다.

도 5a는 평판형 금형(50a)을, 도 5b는 롤형 금형(50b)을 나타내고 있다.

여기서, 상기 각 금형의 가압부는 그 폭과 가공깊이의 비가 3이하인데, 도 5a와 도 5b의 경우 폭은 70㎛, 가공깊이는 100㎛이다.

도 6과 도 7은 상기 도 5a와 도 5b에 도시된 평판형 금형(20a)과 롤형 금형(20b)을 이용하여 웰(Well) 타입 격벽을 형성하는 방법을 각각 도시하고 있다.

우선, 도 6의 경우, 웰 타입의 격벽을 형성하기 위하여 격벽이 역형상이 가공된 평판형 금형(20a)의 가압부를 이용하여 도 6a에 도시된 바와 같이 하판(12)에 형성된 격벽재료(11)를 가압한다.

그 후, 도 6b에 도시된 바와 같이 하판(12)을 90°회전한 후, 도 6c에 도시된 바와 같이 상기 평판형 금형(20a)의 가압부를 이용하여 상기 90°회전된 하판(12)을 가압함으로써 웰 타입의 격벽을 형성시킨다.

도 7의 경우, 웰 타입 격벽을 형성하기 위하여 보호 패턴을 웰 타입으로 형성시키는 롤형 금형(20b)을 도시하고 있는데, 우선 도 7a에 도시된 바와 같이 하판(12)을 1차 가압한 후, 도 7b에 도시된 바와 같이 하판(12)을 90°회전하고, 도 7c에 도시된 바와 같이 상기 90°회전한 하판(12)을 2차로 가압한다.

도 6과 7에 도시된 바와 같이 금형을 이용하여 2차 가압을 행하는 경우, 격벽재료가 웰 형태로 가압되고 그에 따라 보호 패턴이 웰 타입으로 형성되므로, 격벽 또한 웰 타입으로 형성하게 된다.

또한, 도 7과 같이 롤형 금형(20b)을 사용하여 격벽을 생성하는 경우, 상기 롤형 금형(20b)을 통해 압력이 가해지는 부분의 양 끝은 중앙부분에 비하여 그 압력이 적으므로 형성 격벽의 시작과 끝 부분의 압력 구배를 이용하여 평면 플라스마 장치에 타퍼(Taper)면이 형성 가능하다. 즉 도 7d에 도시된 바와 같이, 롤형 금형(20b)을 사용하여 가압할 경우 가압부의 시작부분과 끝부분에 타퍼면을 형성할 수 있다. 여기서 상기 타퍼면의 각도 혹은 형상은 상기 롤형 금형(20b)의 직경과 관계가 있으므로 상기 롤형 금형(20b)의 직경을 조절함으로써 상기 평면 플라스마 장치에 원하는 바에 따른 타펴면을 형성할 수 있다.

본 발명에 따라 격벽을 형성하기 위하여 사용되는 격벽재료의 성분과 그 조성비는 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따라 가압 시 밀도가 달라지는 격벽재료는 유기물과 무기물로 구성되는데, 무기물 성분으로는 PbO를 주성분으로 하고 B₂O₃와 SIO₂, TiO₂등을 함유한 일본 아사히(Asahi) 재료를 사용하는 것이 이상적이다.

또한, 압축에 영향을 주는 유기물로는 상기 무기물의 조성비를 100이라 힐 때 에틸 셀룰로오즈(Ethyl Cellulose) 2~5 wt%, PVB 1~6 wt%, PMMA 0~5 wt%, PMAA 0~10 wt%, 가소제 0~10 wt%로 구성 가능하다. 여기서 상기 가소제로는 BBP, DBP, DEO가 사용 가능하며, 특히 BBP를 사용하는 경우 그 조성비는 0~5 wt%이다.

상기와 같은 무기물과 유기물로 구성되는 격벽재료를 도 8에 도시된 바와 같이 하판에 도포하고, 15~25℃의 실온에서 100kg/mm²으로 가압하는 경우, 밀도가 Db인 영역과 Da인 영역에 형성되는데, 여기서 Da>Db이며, 특히 Da는 통상 0.4~0.8kg/mm²의 샌딩 압력이 가해지는 샌드 블래스트 과정에서 견딜 수 있을 정도로 압축되었으므로 Db의 밀도를 가지는 격벽재료만 샌드 블래스트 시 분리된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 평면 디스플레이 장치 및 그 격벽 형성방법은 격벽을 형성하기 위하여 유전체층 위에 도포된 격벽재료에 패턴에 따라 압력을 가하고 상기 압력에 가해짐에 따라 각각 상이한 밀도를 가지는 격벽재료에 샌딩 공정을 행함으로써 상기 격벽재료가 절삭되어 격벽이 형성되도록 함으로써 격벽 형성 시 보호 필름을 사용하지 않아도 되므로 반복적인 노광, 건조 공정으로 인한 시간 소요를 줄이는 동시에 실온에서 상기 격벽재료에 압력을 가하도록 구성 동작함으로써 열원의 사용을 배제하여 열원 사용 시 발생하는 금형과 패턴의 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

전극과 유전체층이 형성된 패널에 격벽을 형성하는 공정에 있어서,

상기 유전체층 위에 격벽재료를 도포하는 제1 단계와;

상기 제1 단계에서 도포된 격벽재료에 형성하고자 하는 격벽 패턴에 따라 압력을 가하는 제2 단계와;

상기 제2 단계에서 압력이 가해진 격벽재료에 샌딩(Sanding) 압력을 가하여 격벽이 형성되도록 하는 제3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 장치 격벽 형성방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 단계에서 상기 패널에 형성된 격벽재료로 압력을 가하기 위하여 사용되는 금형은 평판형 금형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 장치 격벽 형성방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 단계에서 상기 패널에 형성된 격벽재료로 압력을 가하기 위하여 사용되는 금형은 롤형 금형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 장치 격벽 형성방법.
제 3 항에 있어서,

상기 제2 단계는 상기 롤형 금형의 직경을 변경하는 과정을 더 포함하며,

상기 롤형 금형의 직경에 따라 상기 격벽재료의 가압부의 시작부분과 끝부분에 각도를 가지는 타퍼(Taper) 면이 형성되는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 장치 격벽 형상방법.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 금형의 가압부의 폭과 깊이의 비가 3 이하인 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 장치 격벽 형성방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 단계에서 실온에서 상기 패널로 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 장치 격벽 형성방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제3 단계에서 샌딩 압력이 가해짐에 따라 상기 제2 단계에서 압력이 가해지지 않은 부분이 분리되어 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 장치 격벽 형성방법.
제1 패널 위에 형성된 전극과; 상기 전극을 보호하기 위하여 형성된 유전체층과; 상기 유전체층 위에 형성된 격벽과; 상기 격벽 사이에 위치하는 발광체와; 상기 전극이 형성된 패널과 대응되도록 상기 격벽 위에 놓이는 제2 패널을 포함하여 구성되며, 상기 전극으로 인가된 신호에 따라 상기 발광체를 발광시켜 영상이 디스플레이되도록 하는 평면 디스플레이 장치에 있어서,

상기 격벽을 형성하는 격벽재료는 압력이 가해짐에 따라 밀도 변화가 있는 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 격벽재료를 구성하는 무기물의 조성비를 100이라 하는 경우, 유기물의 성분과 그 조성비는 에틸 셀룰로오즈(Ethyl Cellulose) 2~5 wt%, PVB 1~6 wt%, PMMA 0~5 wt%, PMAA 0~10 wt%, 가소제 0~10 wt%인 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 가소제는 BBP, DBP. DEO 중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면 디스플레이 장치.