KR20060109555A - 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비 - Google Patents

Abstract

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비는 이온 형성공간을 제공하는 공정챔버와, 공정챔버로 전자빔을 공급하는 전자빔 발생부와, 공정챔버의 내부에 설치되며, 저진공에서 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부와, 공정챔버의 하측에 설치된 처리실 및 처리실과 대향되게 설치되어 기판을 지지하는 기판설치부를 포함하므로, 저진공도에서 플라즈마를 발생시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 제조설비 {PLASMA DISPLAY PANEL MANUFACTURING EQUIPMENT}

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비의 일실시예를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비의 다른 실시예를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 *

100 : 공정챔버 110 : 전자빔 공급부

120: 플라즈마 발생부 121 : 필라멘트 전극

123 : 전원 130 : 처리실

140 : 기판 설치부 150 : 진공펌프

151 : 진공라인 160 : 방지막

S : 기판

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증착막을 성막하여 플라즈마 디스플레이 패널을 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널 ( Plasma Display Panel : PDP ) 은 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 문자 또는 영상을 표시하는 평판 디스플레이 장치로서, 그 크기에 따라 수십에서 수백 만개 이상의 픽셀(Pixel)이 매트릭스(Matrix)형태로 배열되어 있다. 그리고, 플라즈마 디스플레이 패널은 인가되는 구동 전압 파형의 형태와 방전셀의 구조에 따라 직류형(DC형)과 교류형(AC형)으로 구분된다.

직류형과 교류형에 있어서, 구조적으로 가장 큰 차이는 직류형의 경우 전극이 방전 공간에 그대로 노출되어 있어서 전압이 인가되는 동안 전류가 방전공간에 그대로 흐르게 된다는 점이다. 그러므로, 직류형의 경우에는 전류 제한을 위한 저항을 외부적으로 만들어 주어야 하는 단점을 가진다. 반면, 교류형의 경우 전극을 유전체층이 덮고 있어 자연스러운 용량성 형성으로 전류가 제한되며, 방전시 이온의 충격으로부터 전극이 보호되므로 직류형에 비해 수명이 길다. 교류 플라즈마 디스플레이 패널의 중요한 특성중의 하나인 메모리 특성도 전극을 덮고 있는 유전체층에 의한 용량성으로부터 기인한다.

교류 플라즈마 디스플레이 패널의 발광원리를 보면, 공통 전극(또는 X전극)과 스캔 전극(또는 Y전극)에 펄스 형태의 전위차가 형성되어 방전이 일어난다. 이때 방전 과정에서 생성된 자외선이 적(R), 녹(G), 청(B)의 형광체를 각각 여기시키면서 발광이 이루어 진다. 각각의 화소는 이들 형광체의 발광에 의해 조합된 빛을 내어 패널 전체를 통해 화상을 구현하게 된다.

이때, 유전체층은 각 전극을 커버하여 전류를 제한할 수 있으므로, 방전이 일어날 때, 이온 충격으로부터 전극을 보호하여 수명을 연장시킬 수 있다.

이와 같은 작용을 하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널은 많은 단위 공정들이 유기적으로 연속되어 이루어진다. 이 중에서 이온 플레이팅법은 처리물을 전자빔에 의해 증발시켜 기판에 증착시킨다.

이와 같은 이온 플레이팅 증착법은 크게 두가지로 나뉜다. 첫번째 방법은 챔버 내부에 고주파가 인가되는 상하부 전극을 마련하여 플라즈마를 발생시킨 후 고 에너지 전자빔을 주 증착원으로 사용하여 처리물을 증발시켜 플라즈마층을 통과시켜 활성화 된 처리물이 기판에 증착되는 방법이고, 두번째 방법은 대전류 전자빔을 처리물에 조사시켜 증발시키고, 대전류 전자빔이 방출됨과 동시에 대전류 전자빔에 의해 발생되는 플라즈마층이 형성되고, 대전류 전자빔에 의해 처리물을 기판에 증착시키는 방법이 있다.

첫번째 방법은 공정챔버의 내부에 플라즈마를 발생시키기 위해 두개의 전극이 마련되고, 플라즈마를 발생시키기 위해 공정챔버를 고진공으로 유지시킨 상태에서 진행된다. 이에 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비에는 고진공도를 유지하기 위한 진공장비 및 고주파를 인가하기 위한 고주파 전원이 구비되어야 한다.

두번째 방법은 고진공상태에서 공정이 진행됨은 물론이고 대전류 전자빔이 챔버에 인입됨과 동시에 플라즈마가 형성된다. 즉, 플라즈마 발생과 처리물 증발이 동시에 구현되므로 각각을 제어하기가 어려운 문제점이 있다.

따라서, 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 낮은 진공도에서 공정을 진행할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이온형성 공간을 제공하는 공정챔버와, 상기 공정챔버로 전자빔을 공급하는 전자빔 발생부와, 상기 공정챔버의 내부에 설치되며 저진공에서 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부와, 상기 공정챔버의 하측에 설치된 처리실 및 상기 처리실과 대향되게 설치되어 기판을 지지하는 기판설치부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비를 제공한다.

상기 전자빔 발생부는 상기 공정챔버의 일측에 설치되어 전자빔을 공급할 수 있다.

상기 전자빔 발생부는 상기 공정챔버의 하측에 설치되되 회전가능하게 설치되어 회전하며 전자빔을 공급할 수 있다.

상기 플라즈마 발생부는 전원이 공급되며 상기 공정챔버의 내측에 설치된 필라멘트 전극과, 상기 필라멘트 음극과 이격되게 설치된 애노드 전극이 구비될 수 있다.

상기 기판설치부는 회전가능도록 기판구동부가 마련될 수 있다.

상기 기판설치부는 상기 공정챔버의 상기 처리실과 대향된 면과 연통되게 설치된 기판설치챔버와, 상기 기판설치챔버에 설치되어 상기 기판을 이송시키는 이송기가 마련될 수 있다.

상기 이송기는 이송구동부에 의해 구동되는 다수의 이송롤러인 것이 좋다.

상기 이송롤러는 상기 기판의 양측 에지부와 접촉되게 배치된 것이 좋다.

상기 기판설치챔버와 상기 공정챔버의 연통된 면은 상기 기판의 면적보다 크게 형성된 것이 바람직하다.

상기 필라멘트 전극의 하측에는 기화된 상기 처리물이 접촉되는 것을 방지하는 방지막이 추가로 설치될 수 있다.

상기 필라멘트 전극 및 상기 전자빔 발생부는 다수개 설치될 수 있다.

상기 처리실에 수용되는 처리물은 상기 기판에 유전체층을 증착시키기 위한 것으로서, 상기 유전체층은 MgO일 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비의 일실시예를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비의 다른 실시예를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비는 공정챔버(100)와 공정챔버(100)로 전자빔을 발생시키는 전자빔 발생부(110)와, 저압에서 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부(120)와, 처리실(130) 그리고, 처리실(130)과 대향되게 설치되어 기판(S)을 지지하는 기판 설치부(140)를 포함한다.

공정챔버(100)는 이온이 형성되는 공간을 제공하는 것으로서, 일측에 진공라인(151)을 매개로 설치된 진공펌프(150)에 의해 소정의 진공도를 유지한다.

전자빔 발생부(110)는 후술될 처리실(130)에 수용되는 처리물을 기화시키기 위한 것으로서, 일실시예로는 도 1에 도시된 바와 같이, 공정챔버(100)의 일측에 설치되어 곡선으로 휘면서 공정챔버(100)로 인입되어 처리실(130)에 수용된 처리물을 기화시킨다. 이때, 전자빔 발생부(110)의 일측에는 전바빔 발생부(110)에서 발생된 전자빔이 처리실(130)에 도달되게 휘어지도록 전기장을 형성하는 마그네틱(미도시)가 설치된 것이 좋다.

전자빔 발생부(110)의 다른 실시예로서는 도 2에 도시된 바와 같이, 공정챔버(100)의 하측에 설치되며, 회전구동부(미도시)를 구비하여 회전가능하게 설치될 수 있다.

여기서, 전자빔 발생부(110)에서는 전자의 양은 적으나 에너지가 많은 고에너지 전자빔이 발생되는 것이 바람직하다.

플라즈마 발생부(120)는 공정챔버(100)의 내측에 설치되며 전원(123)이 공급되는 필라멘트 전극(121)으로서, 텅스텐 와이어의 형태로 형성되어 후술될 처리실(130)에서 기화된 처리물과 충돌된다. 여기서, 공정챔버(100)는 진공라인(151)으로 연결된 진공펌프(150)에 의해 소정의 진공도를 유지한다. 즉, 공정챔버(100)의 내 부는 저진공도를 유지하면서 필라멘트 전극(121)에 의해 플라즈마 방전이 발생될 수 있도록 10-3~10-5Torr가 유지되는 것이 좋다. 필라멘트 전극(121)에 의해 플라즈마 방전을 발생시킬 수 있는 진공도는 종래의 고주파 전원이 인가되는 상하부 전극보다 낮은 진공도이다.

또한, 플라멘트 전극(121)은 처리실(130)에서 기화된 처리물이 기판(S)으로 이동하면서 플라멘트 전극(121)에 달라붙지 않도록 플라멘트 전극(121)의 하측에 방지막(160)이 추가로 설치된다.

처리실(130)은 내부에 처리물을 수용한 것으로서 원통형으로 형성될 수 있다. 처리실(130)에 수용된 처리물은 전자빔 발생부(110)에서 발생된 고에너지 전자빔에 의해 기화된다.

처리실(130)에 수용된 처리물은 기판(S)에 유전체층을 형성하기 위한 것으로서, 유전체층은 MgO가 될 수 있다.

공정에 필요한 소스를 공급시키는 것으로서, 전자빔 발생부(110)에서 발생된 고에너지 전자빔에 의해 소스가 기화되게 한다.

기판 설치부(140)는 처리실(130)에서 기화된 처리물이 기판(S)에 도달할 수 있도록 처리실(130)과 대향되게 설치되어 기판(S)을 안착시킨다. 이때, 기판 설치부(140)는 도 1,2에 도시된 바와 같이, 처리물이 균일하게 기판(S)에 증착되도록 회전가능하게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 기판 설치부(140)는 도 3에 도시된 바와 같이, 처리물이 기판(S)에 균일하게 증착되도록 좌우로 이동될 수 있다. 즉, 기판 설치부(140)는 공정챔버(100) 의 내부에 설치된 처리실(130)과 대향되는 공정챔버(100)의 면과 연통되게 설치된 기판설치챔버(200)와, 기판설치챔버(200)에 설치되어 기판(S)을 좌우로 이송시키는 이송기로 이루어진다.

이송기는 도시되지 않은 이송구동부에 의해 구동되는 다수의 이송롤러(210)로서, 이송롤러(210)는 기판(S)의 양측 에지부와 접촉되게 설치된다. 이때, 기판 설치챔버(200)와 공정챔버(100)의 연통된 면은 기판(S)의 면적보다 크게 형성되어 처리실(130)에서 기화된 처리물이 기판(S)에 균일하게 증착되도록 기판(S)의 전체 면적이 노출되도록 한다.

이하에서는 이러한 구성에 의한 본 발명에 따른 플라즈마 패널 디스플레이 제조설비의 작용을 상세히 설명한다.

먼저, 공정챔버(100)에는 기판(S)이 인입되고, 기판 설치부(140)에 기판(S)이 설치된다.

기판(S)이 설치되면, 공정챔버(100)의 내부는 진공라인(151)으로 연결된 진공펌프(150)가 작동되어 진공상태로 된다. 이때, 공정챔버(100) 내부의 진공도는 10-³~10-5 Torr를 유지한다.

다음, 플라즈마 발생부(120)가 되는 필라멘트 전극(121)에는 전원(123)이 인가된다. 전원(123)이 인가되어 가열된 필라멘트 전극(121)에서는 열전자가 방출된다.

한편, 전자빔 발생부(110)에서는 전자빔이 발생되어 공정챔버(100)로 인입된다. 전자빔은 자기장을 형성하는 마그네틱에 의해 처리실(130)로 인입되어 처리 실(130)에 수용된 처리물을 기화시킨다.

기화된 처리물은 전원(123)이 인가된 필라멘트 전극(121)에서 방출된 열전자와 충돌하여 플라즈마 상태가 되어 기판(S)상에 증착된다.

이때, 기판(S)은 회전되는 기판 설치부(140)에 의해 회전되어 처리물이 골고루 증착된다.

또한, 기판 설치부(140)가 기판 설치챔버(200)가 되는 경우, 기판(S)이 기판 설치챔버(200)에 설치된 이송롤러(210)의 구동에 의해 양측으로 이동가능하므로 처리물이 골고루 증착되어 고른 MgO 유전체층이 형성된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비는 플라즈마를 발생시키기 위한 전극으로 필라멘트를 채용함으로서 저진공도에서 공정을 진행할 수 있는 이점이 있다.

이에, 플라즈마 디스플레이 패널 제조 설비는 고진공을 유지하기 위한 진공장비와 고주파를 인가하기 위한 장비를 구비하지 않아도 되므로 생산단가가 절감되는 이점이 있다.

Claims (15)

1. 이온 형성공간을 제공하는 공정챔버;

   상기 공정챔버로 전자빔을 공급하는 전자빔 발생부;

   상기 공정챔버의 내부에 설치되며, 저진공에서 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부;

   상기 공정챔버의 하측에 설치된 처리실; 및

   상기 처리실과 대향되게 설치되어 기판을 지지하는 기판설치부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 공정챔버의 내부 압력은 10-³~10-5 Torr 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 패널 디스플레이 제조설비.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 전자빔 발생부는 상기 공정챔버의 일측에 설치되어 전자빔을 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 전자빔 발생부는 상기 공정챔버의 하측에 설치되되 회전가능하게 설치 된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 플라즈마 발생부는 전력이 인가되는 플라멘트 전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 기판설치부는 회전가능도록 기판구동부가 마련된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 기판설치부는 상기 공정챔버의 상기 처리실과 대향된 면과 연통되게 설치된 기판설치챔버;와

   상기 기판설치챔버에 설치되어 상기 기판을 이송시키는 이송기가 마련된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 이송기는 이송구동부에 의해 구동되는 다수의 이송롤러인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 이송롤러는 상기 기판의 양측 에지부와 접촉되게 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 기판설치챔버와 상기 공정챔버의 연통된 면은 상기 기판의 면적보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조설비.
11. 제 5항에 있어서,

    상기 필라멘트 전극의 하측에는 기화된 상기 처리물이 접촉되는 것을 방지하는 방지막이 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 패널 디스플레이 제조설비.
12. 제 5항에 있어서,

    상기 필라멘트 전극은 다수개 설치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 패널 디스플레이 제조설비.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 전자빔 발생부는 다수개 설치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 패널 디스플레이 제조설비.
14. 제 1항에 있어서,

    상기 처리실에 수용되는 처리물은 상기 기판에 유전체층을 증착시키기 위한 것을 특징으로 하는 플라즈마 패널 디스플레이 제조설비.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 유전체층은 MgO인 것을 특징으로 하는 플라즈마 패널 디스플레이 제조설비.

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