KR20060100899A - 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치에 관한 것으로서, 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 구조물에 자기조립단분자막(Self-Assembled monolayers, SAMs)을 형성하여, 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 구조물 표면에 자기조립단분자막을 형성하여 플라즈마 디스플레이 패널 제조 공정시 플라즈마 디스플레이 패널이 대기중에 노출되어 수분에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

플라즈마 디스플레이 패널, 자기조립단분자막, MgO, 보호막, SAMs

Description

플라즈마 디스플레이 패널 제조장치{The plasma display panel manufacturing equipment}

도 1 은 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구조가 도시된 도,

도 2 는 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법이 도시된 순서도,

도 3 는 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치가 도시된 도,

도 4 는 자기조립단분자막이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널이 도시된 도,

도 5 는 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100: 단분자막 형성부

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치에 관한 것으로써, 특히 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 구조물 표면에 자기조립단분자막을 형성하여 플라즈마 디스플레이 패널 제조 공정시 플라즈마 디스플레이 패널이 대기중에 노출되어 수분에 의해 손상되는 것을 방지하여 플라즈마 디스플레이 패널의 방전특성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치에 관한 것이다.

도 1 은 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 구조가 도시된 도이고, 도 2 는 종래 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법이 도시된 도이다.

일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조는 도 1 에 도시된 바와 같이, 상기 전면 기판(10) 및 배면기판(20)을 구비한다.

상기 전면기판(10)에는 버스 및 서스테인 전극(11)이 형성되고, 그 위에 유전체(13)와 상기 유전체를 보호하기 위한 유전체 보호층(14)이 차례로 형성된다.

상기 배면기판(20)에는 데이터 신호를 전달하는 어드레스 전극(21)이 형성된 후, 상기 어드레스 전극 위에 유전체(23)와 방전공간을 구획하는 격벽(22)이 차례로 형성된다. 상기 방전공간에는 형광체(24)가 도포되어 전압이 인가되어 방전이 발생하면 상기 형광체가 여기/발광하여 자외선을 방출하게 된다.

여기서, 상기 유전체 보호층(14)은 플라즈마 입자들이 스퍼터링 현상으로부터 상기 유전체(13)를 보호하여 유전체의 수명을 연장시켜 줄 뿐만 아니라, 2차 전자의 방출 효율을 높여주고 산화물 오염으로인한 방전 특성 변화를 줄여주는 역할 을 하는 것으로 주로 산화 마그네슘(이하 MgO)를 사용한다.

상기와 같은 플라즈마 디스플레이 패널 제조과정은 도 2 에 도시된 바와 같이, 전면 기판(10) 및 배면 기판(20)을 형성하고(S1, S2), 상기 전면 기판 및 배면 기판을 실링재를 사용하여 합착한 후 400도 내외로 가열하여 소성시켜 전면 기판 및 배면기판을 합착한다(S3).

상기 합착된 플라즈마 디스플레이 패널 내부의 가스를 펌핑하여 배기시켜 패널 내부를 진공상태로 만든 후(S4), 플라즈마 디스플레이 패널 내부에 네온, 크세논, 헬륨 등을 혼합한 가스를 주입한 후 봉입(S5)하여 플라즈마 디스플레이 패널을 완성한다.

이때, 상기 유전체 보호층(14)은 유전체(13) 형성 후, 진공상태에서 증착법에 의해 유전체 표면에 MgO 막을 형성한다.

일반적으로 전면기판(10)에 유전체 보호층(14)을 형성한 후, 상기 전면기판은 대기중에 노출된 후 배면기판과 합착되는데, 상기 유전체 보호층이 대기중에 노출되면 MgO가 수분과 반응하여 Mg(OH)₂로 변질되어 상기 유전체 보호층이 열화된다.

상기와 같이 유전체 보호층(14)을 구성하는 MgO가 Mg(OH)₂로 변질되면 과방전, 오방전 등이 발생하여 방전 특성이 불안정해지고, 방전 전압이 높아지거나 플라즈마 디스플레이 패널의 수명이 단축된다는 문제점이 있다.

특히, 상기 Mg(OH)₂는 플라즈마 가스 이온의 충격에 의해 상기 유전체 보호층(14) 표면에 미세한 크랙(Crack)을 형성하여 상기 유전체 보호층의 수명을 단축 시키고, 방전 개시전압을 안정하게 유지시키기 어려워 방전시간이 길어지고 방전 유지 전압이 변한다는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 구조물 표면에 자기조립단분자막을 형성하여 플라즈마 디스플레이 패널 제조 공정시 플라즈마 디스플레이 패널이 대기중에 노출되어 수분에 의해 손상되는 것을 방지하여 방전특성을 향상시키는 동시에 낮은 수분흡착 특성에 의해 유전체 보호막의 수명을 연장할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치는 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 구조물 표면에 자기조립단분자막(Self-Assembled monolayers, SAMs)을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치를 설명하면 다음과 같다. 도 3 는 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치가 도시된 도이고, 도 4 는 자기조립단분자막이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널이 도시된 도이다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치는 플라즈마 디스플레이 패널(P)에 형성된 구조물 표면에 자기조립단분자막(Self-Assembled monolayers, 이하 SAMs)을 형성하는 단분자막 형성부(100)를 포함한다.

자기조립단분자막(SAMs)은 주어진 기질의 표면에 자발적으로 입혀진 규칙적으로 잘 정렬된 수 ㎚ 내지 수십 ㎚ 이하의 두께를 가지는 유기 분자막이다.

이러한 자기조립단분자막(SAMs)을 형성하는 분자는 세 개의 부분으로 이루어져 있다. 먼저 기질과 결합하는 머리 부분의 반응기, 규칙적인 분자 막 형성을 가능하게 하는 몸통 부분의 긴 알칸 사슬, 그리고 분자 막의 기능을 좌우하는 꼬리 부분의 작용기로 나누어진다.

이와 같은 자기조립단분자막(SAMs)은 기질의 표면과 막을 이루게 되는 분자들 사이에 직접적인 화합결합을 형성하여 매우 튼튼한 분자막을 만들 수 있고 기질의 모양이나 크기에 영향을 받지 않아 복잡한 모양의 기질 위에서도 제조가 가능하며 대면적화에도 용이하다.

따라서, 자기조립단분자막(SAMs)을 형성하는 물질은 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 형성된 어떠한 구조물 표면에도 잘 부착되므로, 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 유전체 보호층(a) 또는 굴곡을 가지고 형성되는 격벽 및 형광체 표면에 쉽게 형성될 수 있다.

상기 자기조립단분자막(SAMs)을 형성하는 물질은 기질과 이온 결합을 이루는 알칸산 (alknoic acid)으로 만들어진 자기조립단분자막 물질, charge-transfer complex를 형성하는 유기황 (organosulfur)으로 만들어진 자기조립단분자막 물질, 또는 순수한 공유결합을 이루는 유기규소 (organosilicon)로 만들어진 자기조립단분자막 물질을 그 예로 들 수 있다.

상기와 같이 플라즈마 디스플레이 패널(P)에 형성되는 유전체 보호층(a), 격벽 또는 형광체 표면에 자기조립단분자막(SAMs)을 형성하기 위해, 상기 단분자막 형성부(100)는 자기조립단분자막을 형성하는 물질을 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 구조물에 분사하여 자기조립단분자막을 형성할 수 있다.

자기조립단분자막(SAMs)을 형성하는 물질이 플라즈마 디스플레이 패널(P)에 형성되는 구조물 표면에 분사되면, 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 물질은 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 구조물 표면에 부착될 수 있는 만큼만 부착되어 자기조립단분자막을 형성한다.

따라서 상기 단분자막형성부(100)는 플라즈마 디스플레이 패널(P) 표면에 자기조립단분자막(SAMs)을 형성하는 물질을 충분히 분사하면 상기 플라즈마 디스플레이 패널 표면에 분자 몇 개층 정도의 두께를 가지는 자기조립단분자막이 형성된다.

또한 상기 단분자막형성부(100)는 플라즈마 디스플레이 패널(P)에 형성되는 구조물이 자기조립단분자막(SAMs)을 형성하는 물질에 딥핑(dipping)하여 자기조립단분자막을 형성할 수 있다.

즉, 자기조립단분자막(SAMs)을 형성하는 물질에 플라즈마 디스플레이 패널(P)을 담그면 상기 플라즈마 디스플레이 패널 표면에 자기조립단분자막이 형성될 수 있다.

일반적으로 전면기판의 유전체 보호층(a)은 진공상태에서 형성 된 후, 배면기판과 합착되기 전 대기중에 노출되게 되는데, 이 과정에서 상기 유전체 보호층을 구성하는 MgO가 대기중의 수분 또는 일산화탄소, 이산화탄소와 결합하는 것이 방지된다.

이에 따라, 상기 유전체 보호층(a)이 대기중에 노출되어 상기 수분 또는 탄소산화물과 흡착되어 방전시 상기 유전체 보호층의 MgO와 결합한 수분, 탄소산화물이 가스상태로 변화하여 방전 가스와 혼합되어 방전 특성을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널 제조 공정 중간 중간에 유전체 보호층(a) 이외에도 배면기판에 형성되는 격벽 또는 형광체 표면에 상기 자기조립단분자막(SAMs)을 형성하여 상기 격벽 또는 형광체 형성 후 상기 플라즈마 디스플레이 패널(P)이 대기중에 노출되어 상기 격벽 또는 형광체 열화를 방지할 수 있다.

상기와 같이 형성된 자기조립단분자막(SAMs)은 플라즈마 디스플레이 패널(P) 합착 후 배기 공정에서 플라즈마 디스플레이 패널이 가열되면 자동적으로 탈착되고, 플라즈마 디스플레이 패널 내부에 존재하는 가스가 배기될 때 같이 배기된다.

특히, 상기 자기조립단분자막(SAMs)은 굳이 진공상태가 아닌 경우에서도 상기 플라즈마 디스플레이 패널(P) 표면에 분사하거나 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 자기조립단분자막을 형성하는 물질에 담가서 쉽게 형성할 수 있어 그 공정이 간단하다.

또한 상기 자기조립단분자막(SAMs)은 일반적으로 상온에서 형성하는 것이 바 람직하나, 상기 자기조립단분자막 형성 시 온도의 영향을 크게 받지 않으므로 플라즈마 디스플레이 패널(P)이 손상될 정도의 고온 또는 저온이 아니라면 어느 온도에서든 자기조립단분자막을 형성할 수 있다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치는 상기 자기조립단분자막(SAMs)이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널(P)을 가열하는 가열부(미도시)를 더 포함하여 구성되어 플라즈마 디스플레이 패널 합착 전에 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 구조물 표면에 형성된 자기조립단분자막을 제거할 수 있다.

상기 자기조립단분자막(SAMs)은 고온에서 쉽게 탈착되므로, 상기 가열부에 의해 플라즈마 디스플레이 패널(P)이 가열되면 자동적으로 탈착된다.

상기 자기조립단분자막(SAMs)은 플라즈마 디스플레이 패널(P)의 유전체 보호층(a) 위에 형성될 수 있는데, 상기 유전체 보호층 형성 직후 상기 유전체 보호층 위에 자기조립단분자막을 형성하여 플라즈마 디스플레이 패널이 대기중에 노출될 때 MgO가 열화되는 것을 방지하고, 상기 플라즈마 디스플레이 패널 합착 전에 상기 자기조립단분자막이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널을 가열하여 자기조립단분자막을 탈착할 수 있다.

도 5 를 참조로 하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 살펴보면, 제 1 단계에서는 전극이 형성된다(S11). 상기 전극은 ITO(Indium Tin Oxide)라고 부르는 미량의 산화 주석과 산화 인듐으로 구성된 막을 글라스 위에 스퍼터법(Sputter) 또는 화학증착법으로 형성되거나 스크린인쇄법, 포토 페이스트법 또는 포토 에칭법으로 형성될 수 있다.

제 2 단계에서는 상기 전극이 형성된 글라스 위에 유전체가 형성된다(S12). 상기 유전체는 방전 영역의 전면에 형성되고, 스크린 인쇄법 또는 드라이 필름법을 사용하여 형성된다.

제 3 단계에서는 상기 유전체 위에 유전체 보호층이 형성된다(S13). 일반적으로 상기 유전체 보호층은 진공증착, 이온 플래팅(Ion Plating) 등의 방법을 사용하여 유전체 위에 MgO층을 형성한다.

제 4 단계에서는 상기 유전체 보호층 위에 자기조립단분자막이 형성된다(S14).

상기 자기조립단분자막은 유전체 보호층 위에 자기조립단분자막을 형성하는 물질이 분사됨에 따라 상기 유전체 보호층 위에 자기조립단분자막 형성 물질이 부착되어 자기조립단분자막이 형성되거나 유전체 보호층이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널을 자기조립단분자막을 형성하는 물질에 딥핑(dipping)하여 자기조립단분자막을 형성한다.

이에 따라 상기 자기조립단분자막이 유전체 보호층이 공기중의 수분 또는 탄소산화물과 반응하는 것을 방지하고 상기 유전체 보호층에 이물질이 부착되는 것을 막아 유전체 보호층의 수명이 단축되는 것을 없앨 수 있다.

이에 따라 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 특성이 안정적으로 유지될 수 있고 방전 전압을 일정하게 함으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 화질을 개선할 수 있다.

상기 플라즈마 디스플레이 패널 제조방법은 상기 플라즈마 디스플레이 패널 을 가열하여 자기조립단분자막을 제거하는 단계(S15)를 더 포함하여 이루어져 플라즈마 디스플레이 패널 합착 전에 상기 자기조립단분자막을 제거할 수 있다.

만일, 상기 플라즈마 디스플레이 패널 제조 공정 중, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 가열하여 상기 자기조립단분자막을 탈착하지 않는 경우에도, 플라즈마 디스플레이 패널 합착 후 배기공정에서 플라즈마 디스플레이 패널이 가열되면 상기 자기조립단분자막이 탈착된다. 상기 탈착된 자기조립단분자막은 플라즈마 디스플레이 패널 내부의 가스가 배기될 때 같이 배기될 수 있다.

전면기판의 유전체 보호층 뿐만 아니라, 배면기판에 격벽 또는 형광체 형성 후 상기 자기조립단분자막을 형성하면 상기 플라즈마 디스플레이 패널 표면이 열화되는 것을 방지할 수 있다.

특히, 자기조립단분자막 형성물질을 플라즈마 디스플레이 패널에 분사하거나 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 자기조립단분자막 형성물질에 담가 상기 플라즈마 디스플레이 패널 표면에 간단하게 자기조립단분자막을 형성할 수 있다.

또한 상기 자기조립단분자막 형성을 위해 별도의 진공장치나 고온 또는 저온의 환경을 구비할 필요가 없어 공정이 간단하다는 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치를 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 응용이 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치 는 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 구조물 표면에 자기조립단분자막을 형성하여 플라즈마 디스플레이 패널 제조 공정시 플라즈마 디스플레이 패널이 대기중에 노출되어 수분에 의해 손상되는 것을 방지하여 방전특성을 향상시키는 동시에 유전체 보호층의 수분흡착 특성을 저하시켜 보호막의 수명이 연장될 수 있다.

나아가, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 가열함으로써 플라즈마 디스플레이 패널 표면에 형성된 자기조립단분자막을 쉽게 탈착 할 수 있어 별도의 공정 추가 없이 수분에 손상되지 않는 플라즈마 디스플레이 패널을 제조할 수 있다.

Claims (5)

1. 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 구조물 표면에 자기조립단분자막(Self-Assembled monolayers, SAMs)을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 자기조립단분자막은 자기조립단분자막을 형성하는 물질을 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 구조물에 분사하는 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 자기조립단분자막은 플라즈마 디스플레이 패널에 형성되는 구조물이 자기조립단분자막을 형성하는 물질에 딥핑(dipping)되도 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 자기조립단분자막을 형성하는 물질은 기질과 이온 결합을 이루는 알칸산 (alknoic acid)으로 만들어진 자기조립단분자막 물질, charge-transfer complex를 형성하는 유기황 (organosulfur)으로 만들어진 자기조립단분자막 물질, 또는 순 수한 공유결합을 이루는 유기규소 (organosilicon)로 만들어진 자기조립단분자막 물질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 자기조립단분자막이 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조물은 유전체 보호층, 격벽 또는 형광체인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조장치.

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