KR20070032149A - 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팁오프(tip-off)공정 시 발생하는 불순 기체를 최소화하여 배기구 주변에서 발생하는 오방전을 최소화할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 방법에 관한 것으로, 패널의 가열 배기 공정 시 패널 전체에 인가되는 가열온도와 팁(Tip) 무라가 발생하는 기 설정된 셀 영역에 인가되는 가열온도를 상이하게 설정하여 수행함으로써, 배기구에 흡착된 불순물(불순기체)을 제거하여 팁무라 현상을 제거하고, 패널의 균일도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 방법{A POST-PROCESSING METHOD FOR PLASMA DISPLAY PANEL}

도1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 온도 프로파일에 대한 일 실시예도.

도2는 종래 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생하는 팁무라에 대한 일 예시도.

도3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 온도 프로파일에 대한 일 실시예도.

도4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 온도 프로파일에 대한 또 다른 일 실시예도.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 방법에 관한 것으로, 특히 팁오프(tip-off)공정 시 발생하는 불순 기체를 최소화하여 배기구 주변에서 발생하는 오방전을 최소화할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 형광등과 마찬가지로 전기장의 영향에 의해 방전이 일어나는데, PDP 내부에 존재하는 가스는 수백 토르(Torr)의 압력을 가지는 He, Ne, Xe의 혼합가스로 순도가 매우 중요하다. 형광등의 경우 1% 이내의 수소 가스로 방전 전압이 2배 가량 높아진다는 사실이 잘 알려져 있다. PDP 내부에는 H₂O, H₂, O₂, CO, CO₂ 등의 불순물이 존재할 수 있고, 이러한 불순 가스로 인해 방전 개시 전압, 구동 전압, 휘도와 같은 방전 특성에 좋지 않은 영향을 주게 된다. 특히 수분의 경우 DC PDP에서는 금속을 산화시키고, AC PDP의 경우 MgO 보호막을 산화시켜 PDP의 수명을 줄이는 요인이 된다. 그리고 AC PDP에서는 20[ppm] 정도의 불순가스만 있어도 구동 전압을 상승시키게 된다.

이런 PDP 패널의 제작은 일반적으로 대기 중에서 이루어지고, 또한 다량의 유기 바인더가 첨가되는 인쇄 공정이나 디스팬싱(dispensing) 공정 등에 의해 패널이 제작되기 때문에 패널의 상판과 하판에는 공정 중에 흡착된 다량의 기체와 유기물들이 포함되어 있다. 하지만, 이렇게 흡착된 기체나 잔류 유기물들이 패널 내부에 남게되면 패널 동작 중에 방출되어 패널의 방전 기체 중의 불순물로 동작하게 되는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위해 PDP 공정에서는 상판과 하판을 합착하고 난 후 패널 내부의 흡착 기체나 잔류 유기물을 제거하기 위한 장시간의 가열 배기 공정을 실시한다.

도1은 종래 PDP의 후공정에 대한 온도 프로파일을 보인 것이다.

도1을 참고하면, 패널의 합착 공정은 상판과 하판을 봉합하는 프릿 글래스(frit glass)가 녹는 온도인 400[℃] 이상의 온도에서 이루어지고, 상판과 하판에 흡착된 기체나 잔류 유기물을 제거하기 위한 가열 배기 공정은 합착 온도보다 낮은 온도인 350[℃] 부근에서 가열과 동시에 배기한다.

상기 가열 배기 공정이 충분하지 못한 경우 패널의 방전 특성의 열화가 발생하기 때문에 이를 방지하기 위해 이론적으로 높은 온도에서 장시간 가열 배기해주는 것이 유리하나 현실적으로 다음과 같은 제약이 있다.

첫째, 가열시간은 공정 시간 단축이라는 제약 때문에 가능한 짧게 하는 것이 유리하나 실제 공정에서는 잔류 불순물 제거라는 목적과 공정시간 단축이라는 두가지 문제를 고려하여 적정 시간 동안 진행된다.

둘째, 공정온도는 불순물 제거를 위하여 흡착 기체의 결합에너지 이상의 열에너지가 공급되도록 하는 높은 온도, 잔류 유기물의 완전한 연소가 일어나는 높은 온도에서 가열 배기 공정을 진행하는 것이 유리하나 합착에 사용된 프릿 글래스의 연화점 이상의 온도에서 공정이 진행되는 경우 프릿 글래스가 연화된 상태에서 봉착된 패널의 외부와 내부의 압력 차이를 이기지 못하고 이동하여 패널의 합착 상태가 깨지게 된다. 그리고, 실제로 가열 배기 온도는 프릿 글래스의 연화점을 고려하여 가능한 높은 온도로 설정되어 공정이 진행되게 된다.

이와 같이 가열 배기 공정이 진행되면 패널 내부의 잔류 불순물들을 성공적으로 제거하여 실제 방전이 일어나는 동안에도 많은 양의 불순물이 추가로 방출되지 않도록 하여 준다.

상기 가열 배기 공정과 방전 기체 주입이 완료되면 불순물을 제거하고 방전 기체를 주입하는 배기구를 막는 배기구의 팁오프(tip-off) 공정을 수행한다.

하지만, 팁오프 공정 중에 발생하는 다량의 불순 기체에 의하여 배기구 주변부에 형성된 셀 특성이 다른 셀 특성과 차이가 발생하고, 따라서 PDP의 전반적인 균일도를 저하시키는 문제점이 있었다.

도2는 상기 배기구 주변에 위치한 셀과 다른 곳에 위치한 셀의 특성 차이를 보여주는 일 예로, 배기구 주변 셀의 방전 전압의 차이로 인해 "Tip 무라"라고 불리는 오방전이 발생하게 되는데, 상기 Tip 무라는 다음과 같은 원인에 의해 발생할 수 있다.

첫째, 넓은 면적의 패널 내부에서 발생하는 다량의 불순 기체들이 상대적으로 좁은 배기구를 통하여 외부로 배기되면서 배기구 내부에 재흡착 될 수 있다. 즉, 배기구가 패널과 외부를 연결하는 유일한 통로이기 때문에 배기구를 통해 패널 내부의 모든 불순물이 빠져나가게 되고, 따라서 배기구에 많은 불순물들이 재흡착 된다.

둘째, 배기구는 팁오프 공정 중에 튜브 글래스의 연화점에 해당하는 온도, 통상적으로 900[℃] 부근까지 가열하는데, 이 높은 온도로 인하여 다량의 불순 기체가 방출될 수 있다. 즉, 패널의 가열 배기 온도는 350[℃]이기 때문에 약한 결합 에너지로 흡착되어 있었던 기체들은 탈착이 이루어지나 강한 결합 에너지로 흡착된 기체들은 가열 배기 공정 중에 탈착되지 않고 남아있게 되고, 이런 강한 결합 에너지로 흡착된 기체들이 팁오프 공정 중에 높은 열에너지를 얻어 탈착됨으로써, 배기 구 주변부의 셀에 재흡착되고, 이로 인해 Tip 무라가 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 패널의 상판과 하판의 합착 공정 후 가열 배기 공정 시 팁무라 현상이 발생할 수 있는 셀 영역의 가열온도를 배기구의 튜브 글래스 연화점보다 낮고, 가능한 한 높은 온도로 설정하여 공정을 수행함으로써, 배기구에 흡착된 불순물(불순기체)을 제거하여 팁무라 현상을 제거하고, 패널의 균일도를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 패널의 가열 배기 공정 시 패널 전체에 인가되는 가열온도와 팁(Tip) 무라가 발생하는 기 설정된 셀 영역에 인가되는 가열온도를 상이하게 설정하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 팁무라가 발생하는 기 설정된 셀 영역에 인가되는 가열온도는 배기구의 튜브 글래스의 연화점을 상한점으로 하는 온도인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가열 배기 공정이 끝나면 패널 전체의 온도를 상온으로 낮추고 상기 팁무라가 발생하는 기 설정된 셀 영역의 온도를 가열 배기 공정 시 인가되는 가열온도로 유지한 상태에서 방전 기체가 주입되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다.

우선 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설 명은 생략한다.

본 발명은 패널의 상판과 하판을 합착한 후 패널 내부에 존재하는 기체 및 불순 유기물을 제거하기 위한 가열 배기 공정에서 배기구 및 배기구 주변 셀 영역에 흡착된 높은 에너지를 갖는 불순물들을 제거하기 위한 것으로, 배기구 주변에서 발생하는 팁무라 현상을 제거하여 패널의 균일도를 향상시키는 것을 그 요지로 한다.

상기 가열 배기 공정은 패널 전체와 배기구 주변의 셀 영역의 가열온도를 서로 다른 온도로 설정하여 공정을 수행하는데, 패널 전체의 가열 온도는 상판과 하판을 합착할 때 사용되는 프릿 글래스의 연화점(400[℃] 정도)보다 낮고 프릿 글래스가 재연화되지 않는 소정의 온도(약 350[℃] 정도)이고, 배기구 주변 셀 영역의 가열 온도는 배기구 튜브 글래스의 연화점(900[℃])을 상한점으로 하는 소정의 온도(예를 들어, 850[℃])이다. 즉, 튜브 글래스가 연화되지 않을 정도의 최대 온도로 기 설정된 배기구 주변 셀 영역을 가열하여 배기구 및 배기구 주변에 흡착된 높은 에너지를 갖는 불순물을 제거한다.

도3은 본 발명에 따른 PDP의 후공정 과정에 대한 일 실시예 온도 프로파일을 보인 것으로, 상이한 가열 온도를 갖는 두 프로파일(①,②)로 가열 배기 공정이 이루어진 것을 알 수 있다.

즉, 패널의 합착 공정은 패널의 가열온도와 배기구의 가열 온도를 패널을 합착하기 위해 사용되는 프릿 글래스의 연화점(약 400[℃]) 이상의 소정 온도(예를 들어, 450[℃] 정도)로 설정하여 패널 합착 공정을 수행한다.

가열 배기 공정은 패널의 가열온도(②)와 배기구 주변 기 설정된 셀 영역의 가열온도(①)를 다르게 설정하여 수행한다. 패널은 합착 공정 시 사용되는 프릿 글래스가 재연화되지 않을 정도의 온도(②), 약 350[℃] 정도로 가열하여 가열 배기 공정을 수행하고, 배기구 및 배기구 주변의 팁 무라가 발생할 수 있는 셀 영역(이하, "팁무라영역"이라 칭함)에 배기구의 튜브 글래스 연화점(900[℃]) 보다 낮은 소정의 온도(이하, "제1온도"이라 칭함)(①), 약 850[℃] 정도로 가열하여 가열 배기 공정을 수행한다.

여기서, 팁무라가 발생할 수 있는 셀 영역에 대한 설정은 PDP 생산업체에서 결정할 수 있고, 튜브 글래스 연화점을 상한점으로 하는 제1온도 또한 생산업체에서 결정할 수 있다.

상기 가열 배기 공정 시 팁무라 영역을 프릿 글래스 연화점보다 높고 튜브 글래스 연화점보다 낮은 제1온도로 가열하기 때문에 팁무라 영역에 흡착된 높은 에너지를 갖는 불순물들이 탈착되어 배기구를 통해 배기된다. 따라서 팁무라 영역에 존재하는 불순물이 완전 제거되거나 완전 제거되지 않더라도 대부분 제거되어 팁오프 공정 수행 시 배기구로부터 불순물(불순기체)이 방출되지 않고, 따라서 패널의 위치와 상관없이 셀의 특성이 균일하게 된다. 즉, 패널의 균일도가 향상된다.

상기 가열 배기 공정이 끝나면 패널 및 배기구의 온도를 상온으로 낮추고, 배기구를 통해 패널 내부에 방전 기체를 주입한다.

상기 방전 기체가 패널 내부에 주입되면 배기구의 가열 온도를 튜브 글래스의 연화점 이상으로 설정하여 팁오프 공정을 수행한다. 즉, 튜브 글래스를 녹여 배 기구를 밀봉시킨다. 물론, 팁오프 공정 수행 시 패널의 온도는 상온이다.

도4는 본 발명에 따른 PDP의 후공정 과정에 대한 또 다른 일 실시예 온도 프로파일을 보인 것으로, 도3과 비교할 때 가열 배기 공정은 동일하고, 가열 배기 공정이 끝난 후 방전 기체 주입 시 팁무라 영역의 가열온도를 제1온도(①)로 그대로 유지하는 것을 알 수 있다.

즉, 가열 배기 공정 시 패널과 팁무라 영역에 각각 350[℃](②)와 제1온도(①)로 가열하여 패널에 흡착된 낮은 에너지를 갖는 불순물과 팁무라 영역에 흡착된 낮은 에너지를 갖는 불순물 및 높은 에너지를 갖는 불순물을 탈착시켜 배기구를 통해 배기시킨다.

가열 배기 공정이 끝나면 패널을 상온으로 낮춘 반면, 팁무라 영역은 제1온도(①)를 그대로 유지한 상태에서 배기구를 통해 방전 기체를 주입한다.

패널 내부의 방전 기체 주입이 끝나면 배기구의 가열 온도를 튜브 글래스의 연화점 이상으로 설정하여 팁오프 공정을 수행한다. 이때, 팁오프 공정을 수행하기 위한 배기구의 가열 온도는 팁무라 영역의 온도인 제1온도 상태에서 올라가기 때문에 팁오프 공정을 수행하기 위한 온도까지 올리는데 걸리는 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 본 발명은 가열 배기 공정 시 배기구 주변에서 팁무라가 발생할 수 있는 셀 영역(팁무라 영역)의 가열 온도를 배기구 튜브 글래스의 연화점을 상한점으로 하는 제1온도로 가열하여 배기구 및 배기구 주변에 흡착된 높은 에너지를 갖는 불순물을 제거할 수 있다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 패널의 상판과 하판의 합착 공정 후 가열 배기 공정 시 팁무라 현상이 발생할 수 있는 셀 영역의 가열온도를 배기구의 튜브 글래스 연화점보다 낮고, 가능한 한 높은 온도로 설정하여 공정을 수행함으로써, 배기구에 흡착된 불순물(불순기체)을 제거하여 팁무라 현상을 제거하고, 패널의 균일도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 패널의 가열 배기 공정 시 패널 전체에 인가되는 가열온도와 팁(Tip) 무라가 발생하는 기 설정된 셀 영역에 인가되는 가열온도를 상이하게 설정하여 수행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 팁무라가 발생하는 기 설정된 셀 영역에 인가되는 가열온도는 배기구의 튜브 글래스의 연화점을 상한점으로 하는 온도인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 팁무라가 발생하는 기 설정된 셀 영역에 인가되는 가열온도는 850[℃]인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 패널 전체에 인가되는 가열온도는 패널 합착 시 사용되는 프릿 글래스(frit glass)의 연화점을 상한점으로 하는 온도인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 패널 전체에 인가되는 가열온도는 350[℃]인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 가열 배기 공정이 끝나면 상기 팁무라가 발생하는 기 설정된 셀 영역과 패널 전체의 온도를 상온으로 낮추고 방전 기체가 주입되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 가열 배기 공정이 끝나면 패널 전체의 온도를 상온으로 낮추고 상기 팁무라가 발생하는 기 설정된 셀 영역의 온도를 가열 배기 공정 시 인가되는 가열온도로 유지한 상태에서 방전 기체가 주입되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후공정 방법.

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