KR20060063505A - 플라즈마 디스플레이 패널의 건조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 건조방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 건조장치는 초음파 세정 공정을 마친 기판을 건조시키기 위한 열풍기를 포함하는 건조실을 구비한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 건조방법 및 장치{An Drying Method and An Apparatus for Plasma Display Panel}

도 1은 교류 구동방식의 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 도면이다.

도 2는 플라즈마 디스플레이 패널의 기판을 제작하는 과정을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 3a 내지 도 3i는 본 발명의 실시 예에 따른 기판의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 건조장치를 나타내는 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 어드레스전극 4 : 유지전극쌍

6 : 형광체 8 : 격벽

10 : 보호막 12, 18 : 유전층

14 : 하부기판 16 : 상부기판

20a, 34a : 백색층 20b : 흑색층

22 : DFR 24 : 마스크

28 : 에칭액 30 : 수조

34 : 롤러 80,90 : 열풍기

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 건조 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 하부기판에서 남아있는 잔여물을 제거하기 위해 초음파 세정장치를 거친 후 기판을 건조시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하, "PDP"라 함)은 He+Xe, Ne+Xe, He+Ne+Xe 등의 가스 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다.

도 1을 참조하면, 어드레스전극(2)이 실장되어진 하부기판(14)과 유지전극쌍(4)이 실장되어진 상부기판(16)을 구비하는 교류 구동방식의 PDP가 도시되어 있다. 어드레스전극(2)이 실장된 하부기판(14) 상에는 유전체(18)와 방전셀들을 분할하는 격벽(8)이 형성된다. 유전체(18)와 격벽(8)의 표면에는 형광체(6)가 도포된다. 형광체(6)는 플라즈마 방전시 발생되는 자외선에 의해 발광함으로써 가시광선을 방 출한다. 유지전극쌍(4)이 실장된 상부기판(16)에는 유전층(12)과 보호막(10)이 순차적으로 형성된다. 유전층(12)은 플라즈마 방전시 벽전하를 축적하게 되고, 보호막(10)은 플라즈마 방전시 가스 이온의 스퍼터링으로부터 유지전극쌍(4)과 유전층(12)을 보호함과 아울러 이차전자의 방출효율을 높이는 역할을 한다. 이러한 PDP의 방전셀들에는 He+Xe, Ne+Xe, He+Ne+Xe 등의 혼합가스가 주입된다.

격벽(8)은 방전셀간의 전기적 ·광학적 크로스토크(Crosstalk)를 방지하는 역할을 한다. 따라서, 격벽(8)은 표시품질과 발광효율을 위한 가장 중요한 요소이다. 특히, 패널이 대형화 ·고정세화됨에 따라 격벽에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 격벽 제조방법으로는 스크린 프린팅(Screen printing)법, 첨가(Additive)법, 감광성 페이스트법, LTCCM(Low Temperature Cofired Ceramic on Metal) 방법, 샌드 블라스팅(Sand blasting)법 등이 적용되고 있다.

그 중에서 스크린 프린팅법은 공정이 간단하고 제조단가가 낮은 장점이 있으나, 매 인쇄시 스크린과 하부기판(14)의 정렬, 글라스 페이스트의 인쇄 및 건조를 수 회 되풀이 해야 하는 문제점이 있다. 또한, 인쇄 과정 중에 스크린과 유리기판의 위치가 어긋나게 되면 격벽이 변형되는 문제점이 있다.

첨가법은 대면적의 기판 상에 격벽들(8)을 형성하기에 적합한 장점이 있으나, 포토레지스트와 글라스 페이스트의 분리가 어려운 점이 있다. 이 경우에, 잔류물이 남게 되거나 격벽 성형시 격벽이 허물어지는 문제점이 있다.

감광성 페이스트법은 감광성 페이스트의 하부까지 감광성 페이스트를 노광하기 어려울 뿐 아니라 감광성 페이스트 가격이 고가인 단점이 있다.

LTCCM 방법은 비교적 제조 공정이 단순하고 고정세, 고종횡비 격벽제조에 유리한 장점이 있는 반면, 격벽 성형에 필요한 금형 압력을 낮추기 위한 격벽 재료의 조성을 선택하기가 어려운 단점이 있다. 또한, 가해지는 금형 압력이 편압되면 격벽의 높이가 불균일하게 되어 격벽의 높이를 보정하기 위한 별도의 연마공정 등이 필요하게 된다.

이러한 공정 중 에칭법(ETCHING)은 박막은 미세 패턴 형성에 이용되는 기술로서 습식 에칭과 건식 에칭이 있다.

에칭법으로 하부기판을 제조하는 방법을 도 2의 흐름도를 통하여 간단히 살펴보면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, 우선 하부기판의 베이스가 되는 투명기판상에 어드레스전극을 형성하고 유전체층을 도포한다.(S1,S2) 이후에 격벽의 형성을 위해 격벽용 패이스트를 도포하고 에칭을 하여 식각한다.(S3)

격벽을 생성하기 위해 에칭을 하는 과정에서 식각된 격벽용 패이스트의 잔여물이 생기고 이 잔여물을 제거하는 과정이 필요하다. 따라서 에칭 후 초음파를 이용한 잔여물 제거 공정을 거치게 된다. 초음파 세정 공정은 정제수가 담긴 수조에 초음파를 발산시켜서, 수조를 기판이 통과하는 동안 초음파에 의해 정제수의 진동력을 이용하여 기판을 세정한다.(S4)

초음파 세정을 위해 기판은 정제수가 담긴 초음파 세정장치를 통과하면서 물에 젖은 상태가 된다.

초음파 세정 공정까지 마친 기판은 에어(Air)공정과 건조 공정을 거치면서 물에 젖은 상태의 기판을 건조시킨다. 에어 공정은 강한 압력의 공기를 약 5분 동안 분사시켜서 기판에 젖어 있는 물을 증발시킨다. 에어 공정을 거치면서 어느 정도 물이 제거된 상태의 기판은 150℃ 정도의 온도에서 30분 정도 건조시키는 건조 공정을 거친다.(S5,S6)

이후 기판과 격벽의 측면에 형광체를 도포하고 소성시키면 격벽이 형성된 하부기판이 완성된다.(S7,S8)

이 때 S5 및 S6 단계의 에어 공정과 건조공정에서 기판이 완전히 건조되지 않고 젖어 있는 상태라면, 다음 공정에서 형광체를 도포할 때 형광체가 기판상에 잘 도포되지 않고, 표면도 고르게 도포되지 않는다. 그렇기 때문에 에어 공정과 건조 공정의 두 단계를 통하여 기판을 건조하고 있는데, 이는 공정도 복잡해지고 건조시키는 시간도 많이 소요된다. 또한 두 단계의 공정을 거치기 위해서 각각의 공정을 위한 장치비도 많이 소요된다.

따라서, 본 발명의 목적은 초음파 세정 공정 후 시간과 비용을 줄일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 건조방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 기판상에 유전체층 및 격벽을 생성한 후에 상기 기판을 세정하는 단계 이후에 기판 을 건조하는 방법은 기판을 열풍으로 건조시키는 단계를 포함한다.

상기 열풍은 60~100℃이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 건조방법은 열풍으로 5~15분동안 건조시킨다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 건조장치는 세정 공정을 마친 상기 기판을 건조시키기 위해서 열풍기를 포함한다.

상기 열풍기는 상기 건조실의 상부에 위치하며, 기판을 향하여 60~100℃의 열풍을 분사한다.

상기 열풍기는 5~15분 동안 기판을 건조시킨다.

상기 건조실의 하부에 열풍기를 더 구비한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 3a 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 하부기판을 제조하는 방법을 도 3a 내지 도 3i을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 3a를 참조하면, 어드레스전극(도시하지 않음)이 실장된 하부기판(14)상에는 유전체(18)가 형성되며, 유전체(18)상에 소정의 높이를 가지는 격벽용 페이스트(20)가 형성된다. 여기서, 격벽용 페이스트(20)는 인쇄법이나 코팅방법으로 형성되며 백색층 페이스트(20a)와 흑색층 페이스트(20b)가 순차적으로 적층되도 록 구성된다.

도 3b를 참조하면, 격벽용 페이스트(20) 상에 드라이 필름 레진(Dry Film Resin ; 이하 "DFR" 이라 함)(22)이 형성된다. DFR(22)은 라미네이팅 공정을 통해 격벽용 페이스트(20)와 접합된다. 라미네이팅 공정은 소정 온도의 열과 균일한 압력을 가하여 DFR을 접합시키는 공정이다.

도 3c를 참조하면, DFR(22) 상에 마스크(24)가 정렬되고 광이 조사된다. 마스크(24)는 일정한 간격으로 교번되게 배열되는 광차단부(24b)와 광투과부(24a)를 구비한다. 광차단부(24b)는 격벽이 형성될 영역에 조사되는 광을 차단한다. 광투과부(24a)는 격벽이 형성되지 않을 방전공간 영역에 해당하는 DFR(22)의 영역에 광을 투과시킨다.

도 3d를 참조하면, 노광공정에 이어서 DFR(22)의 현상공정이 실시된다. 현상공정에 의해, 광에 노출되지 않은 영역(이하 "미노광 영역"이라 함)의 DFR(22)은 흑색층 격벽용 페이스트(20b) 상에 잔류하는 반면에, 광에 노출된 영역(이하 "노광 영역"이라 함)의 DFR(22)은 식각되어 제거된다.

도 3e를 참조하면, DFR(22)의 식각으로 패터닝 된 패널을 뒤집어서 에칭액(28)에 담근다. 노광공정을 거치면서 광이 투과된 영역은 비경질화되어 에칭액(28)에 의해 화학적으로 제거된다.

도 3f를 참조하면, 에칭 공정 후에 형성된 격벽이 나타난다.

도 3g를 참조하면, 에칭 공정 후 형성된 격벽에 박리공정을 실시하게 된다. 이 박리공정에 의해 DFR(22)은 박리된다. 이어서, 격벽용 페이스트(20)는 소성된 다. 그 결과, 격벽(8)이 완성되고, 격벽(8)들 사이에 오목하게 방전공간이 형성된다.

이와 같이 하부기판을 제조하는 과정에서 격벽을 생성하기 위해 에칭을 하는 과정에서 식각된 격벽용 패이스트의 잔여물이 생기고 이 잔여물을 제거하는 과정이 필요하다. 따라서 에칭 후 초음파를 이용한 잔여물 제거 공정을 거치게 된다.

도 3h는 잔여물 제거를 위한 초음파 세정장치를 나타내는 도면이다.

도 3h을 참조하면, 초음파 세정장치는 정제수(39)가 담긴 수조(30)와, 수조 하단부에 설치된 롤러(34)와, 수조(30)의 아래에서 수조 하단면에 초음파를 방출하는 초음파발생장치(32)를 구비한다.

도시하지 않은 기판은 에칭과정이 끝난 후 라인(도시하지 않음)을 따라 이동하면서 초음파공정장치를 통과하게 된다.

이를 위해 수조(30)는 기판이 통과하기 위한 홀(35)을 구비한다.

롤러(34)는 롤러 지지대(36)에 롤러의 회전축(38)이 고정된 형태로 이루어지고, 롤러(34)의 회전에 의해 기판이 이동된다.

초음파발생장치(32)는 수조(30)의 하단면에 25∼30KHz의 초음파를 방출하여 수조(30)내의 물에 미세한 진동이 연속적으로 발생하게 한다. 이를 이용해 격벽제조 후 발생된 잔여물을 제거하게 된다.

초음파 세정공정을 마친 기판은 수조(30)를 통과하면서 완전히 젖은 상태가 된다. 하부기판의 격벽생성 후 형광체의 도포를 위해서 젖은 상태의 기판을 건조시키기 위한 공정을 거친다.

도 3i를 참조하면, 기판의 건조를 위한 건조실(70)은 기판을 건조실(70)로 투입하고 배출하기 위한 두 개의 홀(72)과, 기판의 이동을 위한 롤러(74)과, 기판을 건조시키기 위한 열풍을 배출하는 열풍기(80)를 구비한다.

초음파 세정실을 통과한 기판은 건조실(70) 일측에 형성된 홀(72)을 통하여 건조실(70)로 투입된다. 기판은 롤러(74)을 통하여 건조실을 이동하면서 건조되고 기판이 투입된 홀(72)과 반대방향에 형성된 홀(72)을 통하여 배출된다.

롤러(74)은 건조실(70)의 양측에 고정된 지지대(76)상에 형성된다. 지지대(76)에는 다수의 회전축(78)이 형성되고, 각각의 회전축(78)에는 수 개 이상의 롤러(74)이 형성된다. 롤러(74)은 기판을 이동시키기 위한 역할로서 여러 가지의 형태를 가질 수 있다.

다수의 열풍기(80)들은 건조실(70)의 상층부에 형성되어, 기판이 홀(72)을 통하여 투입되고 롤러(74)을 통하여 이동하는 동안 열풍을 강하게 분사하여 기판을 건조시킨다.

열풍은 60~100℃의 온도로 분사된다.

기판은 건조실(70)에서 5~15분 정도 건조된다.

이와 같은 방법으로 건조를 시키게 되면, 종래에 에어공정과 건조공정으로 분리하여 건조할 경우 35분 정도 소요되는 시간의 약 30%의 시간으로 기판을 건조시킬 수 있어서 공정 시간을 많이 줄일 수 있다.

또한, 건조공정을 두 개의 공정으로 나눌 경우 각각의 공정에 따른 장치비용이 많이 소요되는데, 공정을 하나로 간략화 함으로써 장치비용을 줄일 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판의 건조공정을 위한 건조실을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 건조실(70)은 기판을 건조실(70)로 투입하고 배출하기 위한 두 개의 홀(72)과, 기판의 이동을 위한 롤러(74)과, 기판을 건조시키기 위한 열풍을 배출하는 제 1 및 제 2 열풍기(80,90)를 구비한다.

도 4에 있어서, 전술한 실시 예와 실질적으로 동일한 구성요소에 있어서는 동일한 도면부호를 사용하고 상세한 설명을 생략하기로 한다.

롤러(74)은 건조실(70)의 양측에 고정된 지지대(76)상에 형성된다. 지지대(76)는 건조실(70)의 중간의 높이에서 형성되고, 수 개 이상의 롤러(74)이 형성된 회전축(78)을 고정시킨다. 롤러(74)은 기판을 이동시키기 위한 역할로서 여러 가지의 형태를 가질 수 있다.

다수의 제 1 열풍기(80)는 건조실(70)의 상층부에 형성되어, 기판이 홀(72)을 통하여 투입되고 롤러(74)을 통하여 이동하는 동안 열풍을 강하게 분사하여 기판을 건조시킨다.

다수의 제 2 열풍기(90)는 건조실(70)의 하층부에 형성되어, 기판이 홀(72)을 통하여 투입되고 롤러(74)을 통하여 이동하는 동안 열풍을 강하게 분사하여 기판을 건조시킨다.

이처럼, 상층부와 하층부에 설치된 다수의 열풍기(80,90)들로 인하여 패널을 전체적으로 고르게 건조시킬 수 있고, 또한 건조 효과도 더욱 크게 할 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 실시 예들은 다양한 형태의 변형을 통하여 실시 될 수 있을 것이다. 예컨데, 건조실로 통과하는 패널의 이동은 롤러를 통하여 홀을 경유하는 것이 아니라 크레인이나 기타 어떠한 기판의 운송수단을 사용할 수도 있을 것이다. 또한, 열풍기들은 건조실의 상부나 하부에 위치하지 않고 기판에 열풍을 분사시킬 수 있는 다른 곳에 위치할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 건조방법 및 장치에 의하면 시간을 단축시킬 수 있고, 장치비용을 절감할 수 있다.

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 정하여져야만 할 것이다.

Claims (7)

1. 플라즈마 디스플레이 패널의 기판을 제작하는 방법에 있어서,

   상기 기판상에 유전체층 및 격벽을 생성한 후에 상기 기판을 세정하는 단계와;

   상기 기판을 열풍으로 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 건조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열풍은 60~100℃인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 건조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 열풍으로 5~15분동안 건조시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 건조방법.
4. 플라즈마 디스플레이 패널의 기판을 제작하는 장치에 있어서,

   세정 공정을 마친 상기 기판을 건조시키기 위해서 열풍기를 포함하는 건조실을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 건조장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 열풍기는 상기 건조실의 상부에 위치하며, 기판을 향하여 60~100℃의 열풍을 분사하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 건조장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 열풍기는 5~15분 동안 기판을 건조시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 건조장치.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 건조실의 하부에 열풍기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 건조장치.

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