KR20060129901A - 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팁관을 제거하여 패널을 슬림화 할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 상기 상부기판 및 하부기판을 부착하는 제 1 단계와; 상기 하부기판에 형성된 홀에 연결되는 팁관을 통하여 방전공간내의 불순가스를 배기시키는 제 2 단계와; 상기 팁관을 통해 방전가스를 주입하는 제 3 단계와; 상기 팁관을 통하여 UV경화제를 주입하는 제 4 단계와; 상기 팁관에 자외선을 주사하여 상기 UV경화제를 경화시켜서 상기 홀을 밀봉하는 제 5 단계와; 상기 팁관을 절단하는 제 6 단계를 포함한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법 {FABRICATING OF PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 종래의 3전극 플라즈마 디스플레이 패널의 사시도.

도 2a 내지 도 2d는 종래의 표시패널을 합착하는 단계를 나타내는 도면.

도 3a 및 3b는 상부/하부기판을 나타내는 도면.

도 4는 상부/하부기판을 합착하는 과정을 나타내는 도면.

도 5a 내지 5e는 본 발명에 따른 배기, 방전가스 주입을 나타내는 도면.

도 6은 본 발명에 따라 팁관이 제거된 패널을 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

4Y,4Z : 투명전극 6Y,6Z : 버스전극

10,101 : 상부기판 12,111 : 하부기판

14 : 유전체 18, 110 : 보호막

20, 108 : 격벽 121 : 실링제

154 : 진공펌프 156 : 방전가스 주입부

158 : UV경화제 주입부 151,152,153 : 밸브

150 : 팁관 160 : UV경화제

170 : 자외선 발생기

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것으로, 특히 팁관을 제거하여 모듈의 두께를 슬림화 할 수 있도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다)은 He+Xe, Ne+Xe, He+Xe+Ne 등의 불활성 혼합가스가 방전할 때 발생하는 자외선을 이용하여 형광체를 여기 발광시킴으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 화질이 향상되고 있다.

도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되어진 스캔전극(8Y) 및 서스테인전극(8Z)과, 하부기판(12) 상에 형성되어진 어드레스전극(2)을 구비한다.

스캔전극(8Y)과 서스테인전극(8Z) 각각은 투명전극(4Y,4Z)과, 투명전극(4Y,4Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극(4Y,4Z)의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극(6Y,6Z)을 포함한다. 투명전극(4Y,4Z)은 통상 인듐-틴-옥사이드 (Indium-Tin-Oxide: ITO)을 재료로 하여 상부기판(10) 상에 형성된다. 금속 버스전극(6Y,6Z)은 통상 크롬(Cr) 등의 금속으로 투명전극(4Y,4Z) 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(4Y,4Z)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다. 스캔전극(4Y)과 서스테인전극(4Z)이 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(18)이 적층된다. 상부 유전체층(14)은 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(18)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링으로부터 상부 유전체층(14)을 보호하고 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(18)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

어드레스전극(2)은 스캔전극(8Y) 및 서스테인전극(8Z)과 교차되는 방향으로 하부기판(12)상에 형성된다. 어드레스전극(2)이 형성된 하부기판(12) 상에는 하부 유전체층(16)과 격벽(20)이 형성된다. 하부 유전체층(16)과 격벽(20)의 표면에는 형광체층(22)이 형성된다. 격벽(20)은 어드레스전극(2)과 나란하게 형성되어 방전셀을 구조적으로 구분하며, 방전에 의해 생성된 자외선과 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(22)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기 및 발광되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(10,12)과 격벽(20) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe, Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.

도 2a 내지 2d는 이와 같은 패널을 제조하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 2a 를 참조하면, PDP 표시패널의 제조방법은 먼저, 상부기판(30)과 하부기판(32)의 가장자리에 실링재(46)를 사용하여 실링한다. 팁관(34)은 상부기판 (30)과 하부기판(32)을 실링한 내부의 위치에서 하부기판(32)을 관통하여 한 쪽 끝이 방전공간내에 위치하도록 실링글라스(도시하지 않음)를 매개로 부착한다.

도 2b를 참조하면, 팁관(34)을 통하여 상부기판(30)과 하부기판(32) 사이에 형성된 방전공간내의 불순물을 도시하지 않은 진공펌프를 사용하여 흡입한다.

도 2c를 참조하면, 팁관(34)을 통하여 방전공간내의 방전가스를 주입한다.

방전가스를 주입한 후에 하부기판(32)의 외부로 돌출된 팁관(34)의 중간을 도 2d와 같이, 토치 불꽃을 이용하여 가열, 용융 시켜 절단함과 동시에 상기 절단부를 밀봉한다. 이에 따라, PDP표시패널 내부는 주어진 압력을 유지하는 상태로 봉합된다.

이처럼, 팁관(34)은 패널의 제작공정에 있어서 불순물을 흡입하고, 방전가스를 주입하기 위해 필요한 수단이다. 하지만, 팁관을 절단하는 과정이 불꽃을 이용하여 수작업으로 이루어지기 때문에 상단한 부분이 돌출되어 있게 된다. 이에 따라 모듈의 두께가 두꺼워지고, 또한 돌출되어 있기 때문에 케이스에 의하여 보호된다고 하더라도 파손의 우려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 팁관을 제거하여 모듈의 두께를 슬림화하고 팁관의 파손에 의한 모듈의 손상을 방지할 수 있는 PDP를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 PDP의 제조방법은 각각 제작된 상부기판과 하부기판으로 플라즈마 디스플레이 패널을 제작하는 방법에 있어서, 상기 상부기판 및 하부기판을 부착하는 제 1 단계와; 상기 하부기판에 형성된 홀에 연결되는 팁관을 통하여 방전공간내의 불순가스를 배기시키는 제 2 단계와; 상기 팁관을 통해 방전가스를 주입하는 제 3 단계와; 상기 팁관을 통하여 UV경화제를 주입하는 제 4 단계와; 상기 팁관에 자외선을 주사하여 상기 UV경화제를 경화시켜서 상기 홀을 밀봉하는 제 5 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법를 포함한다.

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

이하, 첨부된 도 3 내지 도 5d를 참조하여 본 발명에 따른 PDP를 상세히 살펴보기로 한다.

도 3a 내지 도 5d를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP의 제작 방법은 먼저 상부기판과 하부기판을 제작한다. 각각의 기판을 제작하는 공정을 도 3a 내지 도 3b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상부기판의 제작을 위해 먼저, 투명기판(106)상에 서스테인전극쌍(104)을 형성한다. 서스테인전극쌍(104)은 각각이 도시하지 않은 투명전극과 금속버스전극이 쌍을 이루어 형성된다. 투명전극은 금속투명전극(Induim-Tin-Oxide; ITO)을 사용하고 금속버스전극은 은전극을 사용하여 형성한다.

서스테인전극쌍(104)이 형성된 투명기판(106)상에는 유전체층(112)을 형성한 다. 유전체층(112)은 전극에 전압이 인가될 경우 분극현상이 일어나고, 방전이 발생할 경우 벽전하가 형성되는 곳이다.

유전체층(112)을 형성한 후에는 보호막(110)을 형성한다. 보호막(110)은 방전시 스퍼터링 현상에 의해 유전체층(112)이 손상되는 것을 방지하고 2차 전자방출을 원할히 하기 위한 것으로, 통상 산화마그네슘(MgO)을 사용한다.

하부기판의 제작을 위해 먼저 기판(114)상에 어드레스전극(102)을 형성한다. 어드레스전극(102)은 통상 은이나 크롬을 사용한다.

어드레스전극(102)을 형성한 기판(114)상에 유전체층(118)을 형성한다. 유전체층(118)은 전극에 전압이 인가될 경우 분극현상이 발생하고, 방전이 일어날 경우 벽전하가 형성되는 곳이다.

유전체층(118)을 형성한 후에는 격벽(108)을 형성한다. 격벽(108)은 방전셀간의 전기적·광학적 크로스토크(Crosstalk)를 방지하는 역할을 하는 것으로, 스크린 프린팅(Screen printing)법, 첨가(Additive)법, 감광성 페이스트법, LTCCM(Low Temperature Cofired Ceramic on Metal) 방법, 샌드 블라스팅(Sand blasting)법 등을 이용하여 형성한다.

격벽(108)과 하부 유전체층(118) 사이에 형성되는 방전공간 상에는 형광체(116)가 도포된다. 형광체층(116)은 방전에 의해 발생되는 자외선에 의해 여기되었다가 안정된 상태로 돌아가면서 가시광선을 방출한다.

각각 제작된 상부기판(101)과 하부기판(111)은 합착을 위해 도 4와 같이 기판의 가장자리에 실링재(121)를 사용하여 실링한다. 실링재를 도포한 이후 상부기 판(101) 및 하부기판(111)은 방전공간을 형성하도록 소정의 간격을 두고 합착을 한다. 합착공정은 430~480℃ 정도의 고열로 실링재(121)를 용융시켜서 상/하부기판을 합착한 후 기판을 냉각시키는 과정을 거친다.

이와 같이 상부/하부기판이 합착된 패널은 방전공간내의 불순물을 배기시키고 방전가스를 주입하게 된다.

배기와 방전가스를 주입하는 공정을 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

방전공간내의 불순가스를 배기시키고 방전가스를 주입하는 것은 하부기판(111)상에 형성된 팁관(150)을 통하여 이루어진다.

팁관(150)은 하부기판(111)상에 형성된 홀을 덮도록 위치한다. 팁관(150)에는 진공펌프(154), 방전가스주입기(156) 및 UV경화제 주입기(158)가 연결되어 있다. 제 1 내지 제 3 밸브(151,152,153)는 불순가스의 배기와 방전가스 및 UV경화제를 주입하기 위한 관의 통로를 제어한다.

먼저, 방전공간내의 불순가스를 배기시키기 도 5a와 같이 위해 제 2 및 제 3 밸브(152,153)가 닫힌 상태에서 제 1 밸브(151)가 열린다. 이에 따라, 방전공간내의 불순가스는 공기와 함께 진공펌프(154)내로 배기된다.

진공펌프(154)를 이용한 배기공정이 끝나면 방전공간은 진공에 가까운 상태가 되고, 제 1 밸브(151)는 닫힌다.

제 1 밸브(151)가 닫히면서, 도 5b와 같이 제 2 밸브(152)가 열리게 되면 방전가스주입실(156)에 있는 방전가스는 압력차에 의해 방전공간내로 주입된다. 방 전가스의 주입 후에 방전공간은 대기압보다 낮은 반진공의 상태가 된다.

방전가스의 주입이 끝나면 제 2 밸브(152)가 닫히면서 도 5c와 같이 제 3 밸브(153)만이 열리게 된다. 이에 따라, UV경화제 주입실(158)에 있던 UV경화제는 방전공간과의 압력차에 의해 방전공간을 향해 배기관을 따라 흘러들어간다. UV경화제가 배기관을 향해 흘러가는 동안 팁관(150)을 향해 자외선을 주사한다. 압력차에 의해 UV경화제는 팁관(150)을 통해 흘러들어가지만 UV경화제(160)의 점도와 무게에 의해 방전공간으로 퍼져나가지는 않고 도 5d와 같이, 팁관(150) 및 하부기판의 홀을 막게 된다. 이 때, 제 3 밸브(153)는 닫히고 팁관(150)에 자외선 발생기(170)를 통하여 자외선을 주사한다. 이 때 주사되는 자외선에 의해 UV경화제가 굳어져서 팁관(150)이 밀봉된다.

팁관(150)이 밀봉되면, 팁관(150)을 절단한다. 종래에는 방전공간의 일정한 압력를 유지하고 외부 공기의 유입을 막기 위하여 팁관을 토치불꽃을 이용하여 밀봉하면서 절단하였다. 이렇기 때문에 팁관을 제거하는 과정에서 기판과 일정간격을 유지하여야 했기 때문에 돌출된 팁관이 남기 마련이었다. 하지만, 본 발명에 의하면 팁관이 UV경화제에 의하여 밀봉되어 있기 때문에 외부공기와 접촉을 막고 있으므로 도 5e와 같이 팁관을 절단할 경우 컷팅날(180)등을 이용하여 기계적인 방법으로 간편하게 할 수 있다. 이에 따라, 기판과 좀 더 가까운 위치에서 팁관을 제거할 수 있기 때문에 기판에서 돌출된 팁관의 크기를 대폭 단축할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 PDP는 팁관의 절단 공정이 일반적인 컷팅기계나 절단기에 의해 행해지 수 있고 도 6과 같이, 팁관이 남는 길이도 2cm으로 할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 PDP의 제조방법에 의하면 패널에 있어서 팁관을 제거하여 패널을 슬림화 할 수 있다. 또한, 유리로 되어 있는 팁관이 없기 때문에 패널의 돌출부가 존재함으로 인한 모듈의 제조도 용이해진다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 팁관을 제거하여 패널을 슬림화 할 수 있고, 그에 따라 모듈을 제조하는 것도 용이하게 할 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 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (3)

1. 각각 제작된 상부기판과 하부기판으로 플라즈마 디스플레이 패널을 제작하는 방법에 있어서,

   상기 상부기판 및 하부기판을 부착하는 제 1 단계와;

   상기 하부기판에 형성된 홀에 연결되는 팁관을 통하여 방전공간내의 불순가스를 배기시키는 제 2 단계와;

   상기 팁관을 통해 방전가스를 주입하는 제 3 단계와;

   상기 팁관을 통하여 UV경화제를 주입하는 제 4 단계와;

   상기 팁관에 자외선을 주사하여 상기 UV경화제를 경화시켜서 상기 홀을 밀봉하는 제 5 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 단계는 팁관에 연결된 진공펌프를 이용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 4 단계는 방전공간과 팁관과 연결된 UV경화제실과의 압력차에 의해 상기 UV경화제실로부터 방전공간으로 상기 UV경화제를 주입하는 것을 특징으로 하 는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.

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