KR20060117794A - 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치 - Google Patents

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KR20060117794A
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조시 기판 또는 기판에 형성된 구조물의 건조 또는 소성시 열처리하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 소정의 광을 집중 조사하는 집속 광조사부와, 기판 또는 구조물이 형성된 기판을 이송하는 이송부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치를 제공한다. 이에 따라, 짧은 시간 내에 대량 처리가 가능하면서도 높은 청정도를 유지하며, 분위기 제어가 가능하며, 정확한 제어도 가능한 효과가 있다.
플라즈마 디스플레이 패널, 열처리, 온도, 분위기

Description

플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치{Heating Apparatus for Manufacturing of Plasma Display Panel}
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 사시도.
도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치의 단면도.
도 3은 또다른 종래 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치의 단면도.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조시 기판 또는 기판에 형성된 구조물의 건조 또는 소성시 열처리하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널은 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논(Xe)을 함유 하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(100)에 스캔 전극(101)과 서스테인 전극(102)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면기판(10) 및 배면을 이루는 후면 글라스(110) 상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(112)이 배열된 후면기판(11)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
전면기판(10)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(101) 및 서스테인 전극(102), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(101) 및 서스테인 전극(102)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(101) 및 서스테인 전극(102)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 유전체층(103)에 의해 덮여지고, 유전체층(103) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(104)이 형성된다.
후면기판(11)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(111)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(112)이 격벽(111) 에 대해 평행하게 배치된다. 후면기판(11)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체층(113)이 형성된다. 어드레스 전극(112)과 형광체층(113) 사이에는 어드레스 전극(112)을 보호하고 형광체층(113)에서 방출되는 가시광선을 전면기판(10)으로 반사시키는 백색 유전체(114)가 형성된다.
플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정을 살펴보면, 전면기판(10)과 후면기판(11)을 각각 완성한 후 전면기판(10) 또는 후면기판(11) 중 어느 하나에 실링을 형성하여 양자를 합착한다. 배기 후 기체를 주입하고 에칭한 후 검사하므로 플라즈마 디스플레이 패널이 완성된다.
전면기판(10)의 제조공정을 상세히 살펴보면, 전면 글라스(100)를 예비 소성한 후, 이 전면 글라스(100) 상에 순차적으로 투명전극(101a, 102a)과 버스전극(101b, 102b), 유전체(103), 보호층(104)을 형성하므로 전면기판(10)이 완성된다.
후면기판(11)의 제조공정을 상세히 살펴보면, 후면 글라스(110)를 예비 소성한 후, 이 후면 글라스(110) 상에 순차적으로 어드레스 전극(112)과 유전체(114), 격벽(111), 형광체(113)를 형성하므로 후면기판(11)이 완성된다.
전면기판(10)과 후면기판(11)의 전극들(101, 102, 112)이나 유전체(103, 114), 보호층(104), 격벽(112), 형광체(113) 등의 각 구조물을 형성하기 하는 방법으로 진공증착법, 프린터스크린법, 라미네이트법, 샌드브라스트법 등 다양한 방법들이 제시되고 있다.
이러한 방법들은 필요한 경우 건조공정과 소성공정을 거치게 된다. 이 공정 들은 기본적으로 열처리하는 연소로 또는 소성로 등 열처리장치를 통과하여야 한다.
도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 종래 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치(400)는 양측면이 개구된 다수의 열챔버(402)와, 열챔버(402)의 하부에 형성되어 기판 또는 구조물이 형성된 기판(408)이 위치하는 세터(setter, 410)를 이송하는 롤러장치(404), 열챔버(402)의 상부에 형성되어 열을 공급하는 히터부(406)를 가졌다.
이 종래 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치(400)는, 연속롤러 방식으로, 롤러장치(404)에 의해 이송중인 기판(408)을 히터부(406)를 이용하여 대류가열했다.
그러나, 이 종래 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치(400)는 롤러장치(404)에 이해 이송중 대류가열하므로, 대량 가열 및 공정 안정이란 장점을 갖는다. 반면, 긴 처리시간, 오염 가능성 및 높은 유지 비용, 높은 설비 비용, 글라스 변형 가능성, 정확한 제어가 힘들다는 문제점도 아울러 존재하였다.
도 3은 또다른 종래 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 또다른 종래 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치(500)는 밀폐된 열챔버(502) 내에 하부에 할로겐 램프(504)가 설치되어 있고, 할로겐 램프(504)의 상부에 기판(506)을 위치시켜 열처리했다.
그러나, 또다른 종래 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치(500)는, 할로겐 램프(504)의 복사열을 이용하여 기판(506)을 열처리하는 방식으로, 짧은 처리시간, 높은 청정도, 분위기 제어 가능, 저렴한 유지 비용, 글라스 변형 최소, 정확한 제어란 장점과 함께, 대량 처리 곤란이라는 문제점도 아울러 존재하였다.
이러한 상황에서, 현재 대량 처리가 가능하면서도 처리시간이 짧고 높은 청정도를 유지하며, 분위기 제어 및 정확한 제어도 가능한 열처리 장치의 필요성이 높았다.
이러한 필요성에 따라, 본 발명은, 짧은 시간 내에 대량 처리가 가능하면서도 높은 청정도를 유지하며, 분위기 제어가 가능하며, 정확한 제어도 가능한 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치를 제공하는 것이 그 목적이다.
이러한 목적을 이루기 위한 본 발명은, 소정의 광을 집중 조사하는 집속 광조사부와, 기판 또는 구조물이 형성된 기판을 이송하는 이송부를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치를 제공한다.
이때, 집속 광조사부는 복수개일 수 있다. 복수개의 집속 광조사부 중 기판의 진행방향에 위치한 것일수록 조사 세기가 클 수도 있다. 집속 광조사부가 조사하는 소정의 광은 적외선 또는 레이저, 할로겐 광 중 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
한편, 이송부는 롤러장치일 수 있다. 또한, 기판의 열처리시 발생하는 불순물을 배기하는 배출부를 추가로 포함할 수도 있다.
한편, 본 명세서에서, 기판(substrate)이란 플라즈마 디스플레이 패널의 구조물을 형성할 수 있는 유리나 플라스틱 등의 판을 의미한다. 또한, 기판에 형성되는 구조물이란, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면기판과 후면기판에 형성되는 유지전극, 어드레스전극, 유전체, 보호층, 격벽, 형광체 등을 의미한다.
또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치는, 기판 또는 구조물이 형성된 기판을 외부로부터 분리하여 열처리하는 공간을 제공하는 열챔버를 더 포함하고, 집속 광조사부는 열챔버의 상부 내측에 고정되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치(600)는 열챔버(602)와 이송장치(604), 집속 광조사부(606), 흡배기부(612, 614)를 갖는다.
열챔버(602)는 기판 또는 구조물이 형성된 기판(608)이 통과할 수 있도록 양측면이 개구되어 있다. 이 열챔버(602)는 기판 또는 구조물이 형성된 기판(608)의 건조공정이나 소성공정시 외부로부터 분리하여 일정한 정도의 청정도와 분위기를 유지할 수 있는 열처리 공간을 제공한다.
이송장치(604)는 열챔버(602)의 하부에 다수의 롤러들이 병렬적으로 배치되 어 이 롤러들의 회전운동에 의하여 기판 또는 구조물이 형성된 기판(608)이 전방으로 이송되는 장치이다. 이때 기판 또는 구조물이 형성된 기판(608)은 일종의 테이블에 해당하는 세터(setter, 610)에 놓인 상태로 이송장치(604)에 의해 이송될 수 있다. 이송장치(604)는 필요에 따라 기판(608)의 이송을 일시적으로 정지할 수도 있다.
이송장치(604)의 다수의 롤러는 미도시한 체인이나 벨트, 기어 등의 연결부재에 의해 모터와 축연결되어 있다. 한편, 이송장치(604)의 롤러(roller)는 스테인리스 스틸 파이프, 세라믹튜브, 세라믹 코딩된 스테인리스 스틸 파이프 중 어느 하나일 수 있다.
집속 광조사부(606)는 열챔버(602)의 상부 내측에 고정되어 있다. 이 집속 광조사부(606)는 통공이 형성된 패럴(ferrule)과, 이 패럴의 통공을 관통하여 배치되며 전기적 신호를 광신호로 변환하는 광발생수단과, 광신호를 집속하여 외부로 투과는 렌즈를 갖는다. 집속 광조사부(606)는 렌즈로부터 투과된 소정의 광을 기판(604) 상에 집속하여 기판(604)을 가열하게 된다.
집속 광조사부(606)가 조사하는 소정의 광은 광발생수단의 종류에 따라 적외선이나 레이저, 할로겐 광 등일 수 있다. 또한, 집속 광조사부(606)의 조사량은 기판(606)의 종류나 기판(606)에 형성된 구조물의 두께, 페이스트 등의 종류, 건조 또는 소성 온도 등에 따라 기계적으로 또는 전기적으로 제어될 수 있다.
이송장치(604)의 이송속도와 집속 광조사부(606)의 조사량을 정밀하게 제어하므로, 기판이나 구조물이 형성된 기판(606)을 최적의 상태에서 열처리할 수 있 다.
흡배기부(612, 614)는 열챔버(602)의 상부에 관통되어 공기를 공급하는 흡기관(612)과 열처리과정에서 발생한 불순물을 외부로 배기하는 배기관(614)을 갖는다. 물론, 흡배기부(612, 614)는 각각 흡기관(612) 및 배기관(614) 내에 팬을 구비하여 공기나 불순물의 흡배기량을 적절하게 제어할 수 있다. 흡배기부(612, 614)의 흡배기량을 적절하게 제어하므로 열챔버(602)의 열처리 분위기를 적절하게 제어할 수 있다.
이상, 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치를 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
위 실시예에서, 열챔버(602)가 개구되었다고 설명하였으나, 기판(604)의 이송상태에 따라 열챔버(602)의 개구부를 개폐하는 개폐장치를 추가로 포함할 수 있다. 이 개폐장치는 열챔버(602)의 입구와 출구에 각각 설치되어 있다. 개폐장치는 흡배기부(612, 614)와 함께 열챔버(602) 내 분위기를 더욱 정밀하게 제어한다.
위 실시예에서, 흡배기부(612, 614)가 열챔버(602)의 상부에 형성된 것으로 설명하였으나, 흡배기부(612, 614)는 열챔버(602)의 측면 또는 하부에 형성될 수도 있다. 흡배기부(612, 614)를 열챔버(602)의 측면 또는 하부에 형성하므로 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정에 따라 비중이 커 하강하는 불순물을 처리할 수 있다.
또한, 위 실시예에서, 온도제어부나 예비가열부, 냉각부를 설명하지 않았으나 이들이 열챔버 내 또는 열챔버 전후에 존재할 수도 있다.
또한, 위 실시예에서, 집속 광조사부(606)가 한개인 것으로 설명하였으나 둘 이상의 복수개일 수 있다.
또한, 복수 개의 열챔버(602) 각각에 설치되는 하나 이상의 집속 광조사부(606)의 광량은 각각의 소성 공정에 따른 소성 온도 프로파일(Profile)에 따라 조절될 수 있다. 여기서, 소성 온도 프로파일은 전극 형성, 버스 형성, 블랙매트릭스(BM) 형성 등 각각의 소성 단계에 따라 최적의 소성 효과를 내기 위해 시간에 따라 승온, 온도 유지, 강온 등의 온도 범위가 정해져 있는 일종의 소성 제어 조건을 의미한다.
이상에서 보는 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 짧은 시간 내에 대량 처리가 가능하면서도 높은 청정도를 유지하며, 분위기 제어가 가능하며, 정확한 제어도 가능한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 기판을 이송하는 이송부;
    상기 기판에 광을 조사하는 집속 광조사부;
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 집속 광조사부는
    각 소성 단계마다 설정된 소성 온도 프로파일에 따라 광의 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송부는
    각 소성 단계마다 설정된 소성 온도 프로파일에 따라 상기 기판의 이송 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 집속 광조사부가 조사하는 광은 적외선 또는 레이저, 할로겐 광 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 열처리 장치.
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