KR20070059381A - 격벽용 슬러리, 그린시트 및 플라즈마 디스플레이 패널의격벽 제조방법 - Google Patents

격벽용 슬러리, 그린시트 및 플라즈마 디스플레이 패널의격벽 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 격벽용 슬러리, 그린시트 및 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 격벽용 그린시트는 베이스 필름; 상기 베이스 필름상에 유리 분말, 충전제 분말, 용매, 분산제, 가소제, 결합제 및 첨가제를 포함하는 제 1 슬러리를 코팅하여 형성된 제 1 막형성 재료층; 상기 제 1 막형성 재료층 상에 유리 분말, 충전제 분말, 용제, 분산제, 가소제, 결합제 및 첨가제를 포함하되, 상기 제 1 슬러리와 밀도가 다른 제 2 슬러리를 코팅하여 형성된 제 2 막형성 재료층; 및 상기 제 2 막형성 재료층 상에 형성되는 보호 필름을 포함한다. 상기 격벽용 슬러리, 그린시트 및 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 다층 코팅이 가능한 슬러리를 이용하여 격벽을 용이하게 형성할 수 있다.
PDP, 격벽, 그린시트

Description

격벽용 슬러리, 그린시트 및 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법{A SLURRY, A GREEN SHEET FOR A WALL AND A WALL MANUFACTURING METHOD OF PLASMA DISPLAY PANEL}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 격벽용 그린시트를 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 격벽용 그린시트의 제조공정을 도시한 단면도들이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 격벽용 그린시트의 제조공정을 도시한 단면도들이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 격벽용 그린시트의 제조공정을 도시한 단면도들이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 격벽용 그린시트의 제조공정을 도시한 단면도들이다.
도 7a 내지 도 7f는 도 2의 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조공정을 도시한 단면도들이다.
본 발명은 격벽용 슬러리, 그린시트 및 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 층으로 이루어진 격벽을 형성할 수 있는 격벽용 슬러리, 그린시트 및 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 "PDP"라 함)은, 플라즈마 방전에 의한 발광현상을 이용하여 영상이나 정보를 표시하는 평면 디스플레이로서, 패널 구조, 구동 방법에 따라 DC형과 AC형으로 나뉜다.
PDP는 격벽으로 분리된 방전 셀 내부에 플라즈마 방전을 발생시키며, 이때 각 방전 셀 내에 주입되어 있는 He, Xe 등의 가스의 방전에 의해 발생하는 자외선이 형광체를 여기 시켜 기저상태로 돌아갈 때의 에너지 차에 의해 발생하는 가시광선의 발광현상을 이용한 표시소자이다.
상기 PDP는 단순구조에 의한 제작의 용이성,고휘도 및 고발광 효율의 우수성, 메모리 기능 및 160도 이상의 광시야각을 갖는 점과 아울러 40 인치 이상의 대화면을 구현할 수 있는 장점이 있다.
이하 상기 PDP의 구조를 개략적으로 설명한다.
상기 PDP는 대향 배치된 상부기판 및 하부기판, 격벽을 포함하며, 상기 상부 기판, 하부기판 및 격벽에 의해 셀이 구획되어 형성된다. 상기 상부기판에는 투명전극이 형성되며, 상기 투명전극 상에는 상기 투명전극의 저항을 감소시키기 위하여 버스전극이 형성된다. 상기 하부기판에는 어드레스 전극이 형성된다.
상기 격벽에 의해 구획된 셀 내에는 형광 물질을 도포한다. 상기 상부기판에는 상기 투명전극 및 버스전극을 덮도록 상부 유전체층이 형성된다. 또한 상기 하부기판에는 상기 어드레스 전극을 피복하도록 하부 유전체층이 형성된다. 상기 상부 유전체층 상에는 산화마그네슘으로 이루어진 보호층이 형성된다.
한편, 상기 격벽은 상기 상부기판 및 하부기판 사이의 방전거리를 유지함과 아울러, 인접한 셀 간의 전기적, 광학적 상호혼신(crosstalk)을 방지하는 역할을 한다. 상기 격벽의 형성은 상기 PDP의 제조공정에서 표시품질과 효율을 위한 가장 중요한 단계이며, 패널이 대형화됨에 따라 격벽 형성 기술에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다.
일반적으로 사용되는 격벽 형성 방법은 샌드 블라스팅(Sand Blasting)법, 스크린 프린팅(Screen Printing)법, 포토 에칭(Photo Etching)법 등이다.
상기 샌드 블라스팅법은 상기 하부기판 위에 상기 어드레스 전극 및 유전체층을 형성한 후, 그 위에 격벽용 유리 페이스트(paste)를 스크린 프린팅하여 열처리한다. 이어서, 스트라이프(stripe) 타입의 마스크 패턴을 부착한 후 마스크 패턴에 미세한 모래 입자를 고속브로 분사하여 격벽을 형성하는 방법이다.
상기 샌드 블라스팅법은 설비투자에 소요되는 비용이 크고, 공정이 복잡하며, 또한 상기 하부기판에 물리적인 충격이 크기 때문에 소성시 균열을 일으 킬 우려가 있다.
상기 스크린 프린팅법은 상기 하부기판 위에 상기 어드레스 전극 및 유전체층을 형성하고, 그 위에 스트라이프 타입의 마스크 패턴을 부착한다. 이어서, 격벽용 유리 페이스트를 반복적으로 스크린 프린팅하여 격벽을 형성하는 방법이다.
상기 스크린 프린팅법은 1회 인쇄시 형성되는 격벽의 높이에 한계가 있어, 원하는 높이의 격벽을 제작하기 위해서는 인쇄횟수가 증가하게 된다. 이에 따라 매번 스크린과 상기 하부기판의 위치를 조정한 후 인쇄와 건조를 반복해야 하므로 공정이 복잡해진다.
포토 에칭법은 상기 하부기판 위에 상기 어드레스 전극 및 유전체층을 형성하고, 그 위에 격벽용 페이스트를 스크린 프린팅한 후 소성한다. 이어서, 스트라이프 타입의 마스크 패턴을 부착한 다음, 에칭액에 침식시켜 마스크 패턴의 개구 부분을 식각함으로써 격벽을 형성하는 방법이다.
상기 포토 에칭법은 격벽용 페이스트를 여러번 스크린 프린팅해야 하므로 공정에 소요되는 시간이 길다.
이와 같이, 종래의 격벽 제조방법은 공정이 복잡하고, 제조에 소요되는 시간이 길어질 뿐만 아니라, 제조비용도 상승하게 된다.
본 발명의 목적은 다층 코팅이 가능한 슬러리를 이용하여 격벽을 용이하게 형성할 수 있는 격벽용 슬러리, 그린시트 및 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 화학적 에칭에 의한 격벽 형성시 등방성 에칭 비율이 최소화되고, 원하는 형상의 격벽을 제조할 수 있는 격벽용 슬러리, 그린시트 및 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 격벽용 슬러리는 유리 분말 및 충전제 분말의 전체 함량 대비 20wt% 내지 50wt%의 용매, 0.01wt% 내지 0.5wt%의 분산제, 1wt% 내지 10wt%의 가소제, 10wt% 내지 20wt%의 결합제 및 0.01wt% 내지 0.5wt%의 첨가제를 포함한다.
또한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 격벽용 그린시트는 베이스 필름; 상기 베이스 필름상에 유리 분말, 충전제 분말, 용매, 분산제, 가소제, 결합제 및 첨가제를 포함하는 제 1 슬러리를 코팅하여 형성된 제 1 막형성 재료층; 상기 제 1 막형성 재료층 상에 유리 분말, 충전제 분말, 용제, 분산제, 가소제, 결합제 및 첨가제를 포함하되, 상기 제 1 슬러리와 밀도가 다른 제 2 슬러리를 코팅하여 형성된 제 2 막형성 재료층; 및 상기 제 2 막형성 재료층 상에 형성되는 보호 필름을 포함한다.
또한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 베이스 필름상에 유리 분말, 충전제 분말, 용매, 분산제, 가소제, 결합제 및 첨가제를 포함하는 제 1 슬러리를 도포하여 제1 막형성 재료층을 형성하는 단계; 상기 제 1 막형성 재료층 상에 유리 분말, 충전제 분말, 용제, 분산제, 가소제, 결합제 및 첨가제를 포함하되, 상기 제 1 슬러리와 밀도가 다른 제 2 슬러 리를 도포하여 제 2 막형성 재료층을 형성하여 두 층으로 이루어진 그린시트를 형성하는 단계; 유전체층이 형성된 기판상에 상기 그린시트를 전사하여 격벽용 층을 형성하는 단계; 및 상기 격벽용 층을 식각하여 격벽을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 격벽용 슬러리, 그린시트 및 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 다층 코팅이 가능한 슬러리를 이용하여 격벽을 용이하게 형성할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 격벽용 슬러리, 그린시트 및 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 "PDP"라 함)은 상판구조(200) 및 하판구조(300)로 나뉜다.
PDP의 상판(200)에는, 글래스 기판(210, 이하, '상부기판'이라 함)의 하부에 투명전극(220), 버스전극(250), 제1 및 제2블랙 매트릭스(black matrix, 230 및 240), 상부 유전체층(260) 및 보호층(270)이 형성되어 있다.
투명전극(220)은 방전 셀로부터 공급되는 빛을 투과시키기 위하여 투명한 인듐주석산화물(이하 'ITO'라 함)로 형성한다.
버스전극(250)은 투명전극(220)의 하부에 형성되며, 투명전극(220)의 라인 저항을 감소시킨다.
버스전극(250)은 도전성이 높은 은(Ag) 페이스트로 형성한다. 이와 같이 버스전극(250)은 도전성이 높은 물질로 형성되기 때문에 도전성이 낮은 투명전극(220)의 구동 전압을 감소시킨다.
제1블랙 매트릭스(230)는 투명전극(220)과 버스전극(250)의 사이에 매우 얇게 형성되므로 투명전극(220)과 버스전극(250)을 통전시키고, 상기 PDP의 콘트라스트를 향상시키는 역할을 담당한다.
제2블랙 매트릭스(240)는 방전 셀 사이에 형성되어 인접한 방전 셀 사이에서 외부광 및 내부의 투과광을 흡수함으로써 콘트라스트를 향상시켜 준다. 이와 같이 제2블랙 매트릭스(240)는 방전 셀 사이를 구분해주는 역할을 담당한다.
상부 유전체층(260)은 금속물질로 이루어진 버스전극(250)과 직접 접하는 층으로서, 버스전극(250)과의 화학반응을 피하기 위해 연화점이 높은 PbO계의 유리를 사용한다.
이러한 상부 유전체층(260)은 방전전류를 제한하여 글로우(GLOW) 방전을 유지시키고, 플라즈마 방전시 발생된 전하가 축적된다.
보호막(270)은 플라즈마 방전시 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(260)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방전 효율을 높여준다. 보호막(270)은 산화마그네슘(MgO)으로 형성된다.
PDP의 하판(300)에는, 글래스 기판(310, 이하 '하부기판'이라 함)의 상부에 어드레스 전극(320), 하부 유전체층(330), 격벽(340) 및 형광층(350)이 형성되어 있다.
어드레스 전극(320)은 각 방전셀의 중앙에 위치한다. 어드레스 전극(320)은 70~80μm 정도의 선폭을 가진다.
하부 유전체층(330)은 어드레스 전극(320)과 하부기판(310)의 전면에 위치하며, 어드레스 전극(320)을 보호한다.
격벽(340)은 하부 유전체층(330)의 상부에 위치하며 어드레스 전극(320)으로부터 소정거리 이격되어 형성되고, 수직 방향으로 더 긴 형태로 구성된다.
또한 격벽(340)은 사다리꼴과 유사한 형태로 구성된다. 격벽(340)은 하부격벽(344)과 상부격벽(342)으로 나뉘며, 상부격벽(342)이 하부격벽(344)보다 폭이 좁은 형태를 띠고 있다.
격벽(340)은 방전거리를 유지시키고, 인접한 방전 셀 간의 전기적, 광학적 간섭을 방지하기 위해 필요하다.
형광층(350)은 양 격벽(340)의 측면 및 하부 유전체층(330)의 상부에 걸쳐 위치한다.
형광층(350)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색(R), 녹색(G), 또는 청색(B) 중 어느 하나의 가시광선을 발생시킨다.
이하, 상기 PDP의 발광 동작을 상술하겠다.
투명전극(220)과 버스전극(250) 사이에 일정한 전압(전압마진 범위에 있는)이 걸린 상태에서, 어드레스 전극(320)에 플라즈마를 생성할 만한 추가의 전압이 걸리게 되면, 투명전극(220)과 버스전극(250) 사이에 플라즈마가 형성되게 된다. 기체에는 어느 정도의 자유전자가 존재하게 되는데, 전기장이 걸리면, 그 자유전자 들이 힘(F=qE)을 받게 된다.
이 힘을 받은 전자들이 불활성 기체들의 최외각 전자를 떼어낼 만큼의 에너지를 얻게 되면(제1이온화 에너지) 기체를 이온화시키게 되고, 여기서 발생한 이온과 전자는 전자장의 힘을 받아 양 전극으로 이동하게 된다. 특히 이온이 보호층(270)에 부딪치게 되면, 보호층(270)에서는 이차전자가 발생하게 되는데, 이 전자가 플라즈마의 형성을 돕게 된다.
따라서 초기 방전을 시작하기 위해서는 높은 전압이 필요하지만, 일단 방전이 되고 나면, 전자 밀도가 증가하면서 낮은 전압을 요하게 된다.
상기 PDP안에 주입되는 기체는 주로 Ne, Xe, He등의 불활성기체인데, 특히 Xe가 준안정상태에서 내놓는 147nm와 173nm의 파장의 자외선이 형광층(350)에 가해져서 적색, 녹색 또는 청색의 가시광선이 발생되도록 한다.
이 때 발생되는 가시광선은 그 형광층(350)의 종류에 따라 결정되며, 이에 따라 각 방전 셀은 적색, 녹색, 청색을 각각 표시하는 픽셀이 된다.
각 방전 셀의 알쥐비(RGB)값의 조합으로 색깔의 조절이 이루어진다. 상기 PDP의 경우는 플라즈마가 발생하는 시간을 조절하여 이를 조절하게 된다.
상기 발생된 가시광선은 상부기판(210)을 통해 외부로 발산하게 된다.
이하, PDP 하판(300)의 제조공정, 특히 격벽(340)의 조성물 및 제조공정을 상술한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 격벽용 그린시트를 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 그린 시트(100)는 PDP 구성 요소의 형성 공정, 특히 격벽(340)의 형성 공정에 적합하게 사용되는 시트이다. 그린 시트(100)는 격벽(340)을 형성하기 위한 슬러리들을 베이스 필름(110)상에 도포하고, 건조함으로써 형성되는 제 1 및 제 2 막형성 재료층(120 및 130)을 구비한다. 제 2 막형성 재료층(130)의 표면에는 보호 필름(140)이 마련되어 있다. 베이스 필름(110) 및 보호 필름(140)은 막형성 재료층들(120 및 130)과 박리 가능하도록 형성된다.
베이스 필름(110)은 내열성 및 내용제성을 가짐과 동시에 가요성(flexibility)을 갖는 수지 필름인 것이 바람직하다. 베이스 필름(110)이 가요성을 가짐으로써 상기 슬러리들을 도포할 수 있다. 이에 따라, 막 두께가 균일한 막형성 재료층들(120 및 130)을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 막형성 재료층들(120 및 130)을 롤 형태로 말아서 보존할 수 있다.
제 1 및 제 2 막형성 재료층(120 및 130)은 소성함으로써 격벽(340)이 되는 층이다. 제 1 및 제 2 막형성 재료층(120 및 130)을 형성하기 위해 베이스 필름(110)상에 도포되는 상기 슬러리는 유리 분말, 충전제(Filler) 분말, 용매(Solvent), 분산제, 가소제 및 결합제(Binder)가 함유되어 있다. 또한 상기 슬러리는 레벨링(Leveling) 특성 및 코팅 특성을 향상시키기 위한 첨가제를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 슬러리는, 유리 분말 및 충전제 분말의 전체 함량 대비 20wt% 내지 50wt%의 용매, 0.01wt% 내지 0.5wt%의 분산제, 1wt% 내지 10wt%의 가소제, 10wt% 내지 20wt%의 결합제 및 0.01wt% 내지 0.5wt%의 첨가제를 포함한다.
상기 유리 분말은 PbO계 유리 분말이고, 상기 충전제 분말은 Al2O3, ZnO 및 TiO2로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어진다.
상기 용매는, 메틸에틸케톤, 에탄올, 크실렌, 톨루엔, 아세톤, 트리클로로에탄, 부탄올, MIBK, EA, 부틸 아세테이트, 싸이클로 헥사논, 물 및 프로필렌 글리콜 모노 메틸 에테르로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어진다.
상기 분산제는, 폴리아민아마이드계, 인산 에스테르계, 폴리이소부틸렌, 올레산, 스테아린산, 어유, 폴리카르복실산의 암모늄염 및 나트륨 카르복시메틸로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어진다.
상기 가소제는, 프탈레이트계, 글리콜계 및 아젤레이트계로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어진다.
상기 결합제는, 셀룰로오스계, 비닐계, 메타아크릴계 및 아크릴계로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어진다.
이와 같이, 제 1 및 제 2 막형성 재료층(120 및 130)을 형성하기 위해 슬러리들이 구성되나, 상기 슬러리들이 베이스 필름(110)에 도포될 때, 제 1 막형성 재료층(120)을 형성하는 제 1 슬러리와 제 2 막형성 재료층(130)을 형성하는 제 2 슬러리가 서로 섞이지 않아야 한다.
이를 위해, 제 1 막형성 재료층(120)을 형성하는 상기 제 1 슬러리의 점도가 제 2 막형성 재료층(130)을 형성하는 상기 제 2 슬러리의 점도보다 높아야 한다. 점도가 동일할 경우, 상기 슬러리들의 유동 특성이 동일하여 코팅시 섞이는 현상이 발생할 수 있기 때문이다. 제 1 막형성 재료층(120)과 제 2 막형성 재료층(130)의 점도차이는 100Cps 내지 5000Cps가 되도록 설계한다.
또한, 제 1 막형성 재료층(120)과 제 2 막형성 재료층(130) 사이에 0.01g/cm3 내지 1.0g/cm3의 밀도차이가 존재하도록 설계한다.
또한, 제 1 및 제 2 막형성 재료층(120 및 130)의 리올로지(Rheology) 특성은 TI가 1 내지 3 사이가 적당하다. TI는 요변성지표(Thixotropic Index)로, 전단비율(Shear rate)에 따른 점도의 변화 정도를 나타낸다.
이하, 상기 슬러리로 형성된 그린 시트(100)의 특성 실험 결과를 상술한다.
제 1 막형성 재료층(120)의 제 1 슬러리는 유리 분말 및 충전제 분말을 100으로 했을 경우, 71.1%의 유리 분말과 28.9%의 충전제 분말로 구성하였다. 또한 제 1 슬러리는 상기 유리 분말 및 충전제 분말의 전체 함량 대비 1wt%의 분산제, 13wt%의 결합제, 36wt%의 용매, 5wt%의 가소제 및 0.05wt%의 첨가제로 구성하였다.
제 2 막형성 재료층(130)의 제 2 슬러리는 유리 분말 및 충전제 분말을 100으로 했을 경우, 73.3% 유리 분말과 26.7%의 충전제 분말로 구성하였다. 또한 제 2 슬러리는 상기 유리 분말 및 충전제 분말의 전체 함량 대비 1wt% 분산제, 15wt%의 결합제, 37wt%의 용매, 6wt%의 가소제 및 0.05wt%의 첨가제로 구성하였다.
이와 같이 구성된 제 1 및 제 2 슬러리를 적절한 분산 기법을 사용하여 분산시키면, 제 1 막형성 재료층(120)은 2500Cps의 점도를, 제 2 막형성 재료층(130)은 2000 Cps의 점도를 갖고, 제 1 막형성 재료층(120)의 TI는 2.5, 제 2 막형성 재료 층(130)의 TI는 2.0을 갖는 것을 확인할 수 있다.
이하, 제 1 막형성 재료층(120) 및 제 2 막형성 재료층(130)을 코팅하여 그린시트(100)를 형성하는 방법들에 대해서 상술한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 격벽용 그린시트의 제조공정을 도시한 단면도들이고, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 격벽용 그린시트의 제조공정을 도시한 단면도들이고, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 격벽용 그린시트의 제조공정을 도시한 단면도들이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 격벽용 그린시트의 제조공정을 도시한 단면도들이다.
먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 그린시트(100)의 제조공정을 상술한다.
도 3a를 참조하면, 베이스 필름(110)상에 제 1 슬러리(122)를 일정량 채우고, 콤마 형상의 나이프(150)에 제 1 슬러리(122)를 통과시켜 일정한 속도로 코팅하여 제 1 막형성 재료층(120)을 형성한다.
계속하여, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 1 막형성 재료층(120)이 형성된 베이스 필름(110)상에 제 2 슬러리(132)를 일정량 채우고, 콤마 형상의 나이프(150)에 제 2 슬러리(132)를 통과시켜 일정한 속도로 코팅하여 제 2 막형성 재료층(130)을 형성한다.
이어서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제 2 막형성 재료층(130) 상에 보호 필름(140)을 씌워 그린시트(100)를 형성한다.
이와 같이, 제 1 및 제 2 막형성 재료층(120 및 130)을 모두 콤마(Comma) 방 식으로 코팅할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 그린시트(100)의 제조공정을 상술한다.
먼저, 슬롯(slot) 형태의 펌프(152) 내에 제 1 슬러리(122)를 집어넣고, 롤러(154)에 베이스 필름(110)을 감는다. 이어서, 펌프(152)를 동작시켜 제 1 슬러리(122)를 토출시키고, 롤러(154)를 회전시킨다. 이에 따라 도 4a에 도시된 바와 같이, 제 1 막형성 재료층(120)이 코팅된다.
계속하여, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제 1 막형성 재료층(120)이 형성된 베이스 필름(110)상에 제 2 슬러리(132)를 일정량 채우고, 콤마 형상의 나이프(150)에 제 2 슬러리(132)를 통과시켜 일정한 속도로 코팅함으로써 제 2 막형성 재료층(130)을 형성한다.
이어서, 도 4c에 도시된 바와 같이, 제 2 막형성 재료층(130) 상에 보호 필름(140)을 씌워 그린시트(100)를 형성한다.
이와 같이, 제 1 막형성 재료층(120)을 다이(Die) 방식으로 코팅하고, 제 2 막형성 재료층(130)을 콤마 방식으로 코팅할 수 있다. 제 1 막형성 재료층(120)을 콤마 방식으로 코팅하고, 제 2 막형성 재료층(130)을 다이 방식으로 코팅할 수 있음은 물론이다.
다음으로, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 그린시트(100)의 제조공정을 상술한다.
먼저, 슬롯(slot) 형태의 펌프(152) 내에 제 1 슬러리(122)를 집어넣고, 롤 러(154)에 베이스 필름(110)을 감는다. 이어서, 펌프(152)를 동작시켜 제 1 슬러리(122)를 토출시키고, 롤러(154)를 회전시킨다. 이에 따라 도 5a에 도시된 바와 같이, 제 1 막형성 재료층(120)이 코팅된다.
이어서, 슬롯 형태의 펌프(152) 내에 제 2 슬러리(132)를 집어넣고, 롤러(154)에 제 1 막형성 재료층(120)이 코팅된 베이스 필름(110)을 감는다. 펌프(152)를 동작시켜 제 2 슬러리(132)를 토출시키고, 롤러(154)를 회전시키면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 2 막형성 재료층(130)이 코팅된다.
계속하여, 도 5c에 도시된 바와 같이, 제 2 막형성 재료층(130) 상에 보호 필름(140)을 씌워 그린시트(100)를 형성한다.
이와 같이, 제 1 및 제 2 막형성 재료층(120 및 130)을 다이 방식으로 코팅할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 그린시트(100)의 제조공정을 상술한다.
먼저, 두 개의 슬롯이 형성된 펌프(156) 내에 제 1 및 제 2 슬러리(122 및 132)를 집어 넣고, 롤러(154)에 베이스 필름(110)을 감는다. 이어서 펌프(156)를 동작시켜 제 1 및 제 2 슬러리(122 및 132)를 동시에 토출시키고, 롤러(154)를 회전시킨다. 이에 따라, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 막형성 재료층(120 및 130)이 동시에 코팅된다.
계속하여, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제 2 막형성 재료층(130) 상에 보호 필름(140)을 씌워 그린시트(100)를 형성한다.
이와 같이, 제 1 및 제 2 막형성 재료층(120 및 130)을 듀얼 다이(Dual Die) 방식으로 코팅할 수 있다.
한편, 그린시트(100)는 상술한 코팅 방법에 국한하지 않고, 그라비아(gravure), L.P 등과 같은 다양한 코팅 방법으로 형성할 수 있음은 물론이다.
이하, 상기의 그린시트(100)를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 대해 상술한다.
도 7a 내지 도 7f는 도 2의 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조공정을 도시한 단면도들이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 하부기판(310)에 스퍼터링(sputtering), 이온 도금, 화학 증착 및 전착 등의 공정을 통해 어드레스 전극(320) 및 하부 유전체층(330)이 이미 형성된 상태에서 그린시트(100)를 전사한다.
이를 위해, 제 2 막형성 재료층(130)의 표면에서 보호 필름(140)을 박리한 후, 하부기판(310) 표면에 제 2 막형성 재료층(130)의 표면이 접하도록 그린 시트(100)를 중첩한다.
이어서, 중첩된 그린 시트(100) 상에 가열된 롤러(500)를 이동시켜 도 7b에 도시된 바와 같이 열압착시킨다.
이와 같은 방법에 의해 베이스 필름(110) 상에 형성된 제 1 및 제 2 막형성 재료층(120 및 130)이 하부기판(310)에 전사된다.
계속하여, 도 7c에 도시된 바와 같이 제 1 막형성 재료층(120)에서 베이스 필름(110)을 박리 제거한 후, 제 1 및 제 2 막형성 재료층(120 및 130)을 소성한 다.
이어서, 도 7d에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 막형성 재료층(120 및 130)이 형성된 하부기판(310)에 일정한 개구가 형성된 마스크(400)를 위치시킨다. 마스크(400)는 격벽(340)이 형성될 위치와 대응되는 위치를 제외하고 개구가 형성되어 있다.
마스크(400)가 위치한 하부기판(310)은 에칭액에서 침식된다. 이에 따라, 마스크(400)의 개구와 대응되는 부분의 제 1 및 제 2 막형성 재료층(120 및 130)은 식각된다.
이와 같이, 식각 공정이 수행되면 도 7e에 도시된 바와 같이 격벽(340)이 형성된다. 이 때, 제 1 슬러리 및 제 2 슬러리(122 및 132)의 특성에 따라, 제 1 막형성 재료층(120)이 제 2 막형성 재료층(130)보다 침식이 더 많이 이루어진다. 즉, 도 7e와 같이 상부격벽(342)과 하부격벽(344)으로 이루어진 사다리꼴 형상의 격벽(340)이 형성되는 것을 확인할 수 있다.
계속하여, 도 7f에 도시된 바와 같이, 격벽(340)으로 구획된 셀 내부에 형광 물질을 도포하여 형광층(350)을 형성한다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 격벽용 슬러리, 그린시트 및 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 다층 코팅이 가능한 슬러리를 이용하여 격벽을 용이하게 형성할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 격벽용 슬러리, 그린시트 및 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 화학적 에칭에 의한 격벽 형성시 등방성 에칭 비율이 최소화되고, 원하는 형상의 격벽을 제조할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (22)

  1. 유리 분말 및 충전제 분말의 전체 함량 대비 20wt% 내지 50wt%의 용매, 0.01wt% 내지 0.5wt%의 분산제, 1wt% 내지 10wt%의 가소제, 10wt% 내지 20wt%의 결합제 및 0.01wt% 내지 0.5wt%의 첨가제를 포함하는 격벽용 슬러리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유리 분말은 PbO계 유리 분말이고, 상기 충전제 분말은 Al2O3, ZnO 및 TiO2로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 격벽용 슬러리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매는, 메틸에틸케톤, 에탄올, 크실렌, 톨루엔, 아세톤, 트리클로로에탄, 부탄올, MIBK, EA, 부틸 아세테이트, 싸이클로 헥사논, 물 및 프로필렌 글리콜 모노 메틸 에테르로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 격벽용 슬러리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 분산제는, 폴리아민아마이드계, 인산 에스테르계, 폴리이소부틸렌, 올 레산, 스테아린산, 어유, 폴리카르복실산의 암모늄염 및 나트륨 카르복시메틸로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 격벽용 슬러리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가소제는, 프탈레이트계, 글리콜계 및 아젤레이트계로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 격벽용 슬러리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합제는, 셀룰로오스계, 비닐계, 메타아크릴계 및 아크릴계로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 격벽용 슬러리.
  7. 베이스 필름;
    상기 베이스 필름상에 유리 분말, 충전제 분말, 용매, 분산제, 가소제, 결합제 및 첨가제를 포함하는 제 1 슬러리를 코팅하여 형성된 제 1 막형성 재료층;
    상기 제 1 막형성 재료층 상에 유리 분말, 충전제 분말, 용제, 분산제, 가소제, 결합제 및 첨가제를 포함하되, 상기 제 1 슬러리와 밀도가 다른 제 2 슬러리를 코팅하여 형성된 제 2 막형성 재료층; 및
    상기 제 2 막형성 재료층 상에 형성되는 보호 필름을 포함하는 격벽용 그린 시트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 슬러리는, 유리 분말 및 충전제 분말의 전체 함량 대비 20wt% 내지 50wt%의 용매, 0.01wt% 내지 0.5wt%의 분산제, 1wt% 내지 10wt%의 가소제, 10wt% 내지 20wt%의 결합제 및 0.01wt% 내지 0.5wt%의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 격벽용 그린시트.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 슬러리는, 유리 분말 및 충전제 분말의 전체 함량 대비 20wt% 내지 50wt%의 용매, 0.01wt% 내지 0.5wt%의 분산제, 1wt% 내지 10wt%의 가소제, 10wt% 내지 20wt%의 결합제 및 0.01wt% 내지 0.5wt%의 첨가제를 포함하되, 상기 제 1 슬러리와는 밀도가 다른 것을 특징으로 하는 격벽용 그린시트.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 슬러리와 제 2 슬러리의 밀도 차이는 0.01g/cm3 내지 1.0g/cm3인 것을 특징으로 하는 격벽용 그린시트.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 슬러리 및 제 2 슬러리의 요변성지표(TI)는 1 내지 3인 것을 특징으로 하는 격벽용 그린시트.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 슬러리의 점도가 상기 제 2 슬러리의 점도보다 높은 것을 특징으로 하는 격벽용 그린시트.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 슬러리와 제 2 슬러리의 점도 차이는 100Cps 내지 5000Cps인 것을 특징으로 하는 격벽용 그린시트.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 막형성 재료층은, 상기 제 1 슬러리를 콤마(comma) 방식으로 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 격벽용 그린시트.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 막형성 재료층은, 상기 제 1 슬러리를 다이(die) 방식으로 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 격벽용 그린시트.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 막형성 재료층은, 상기 제 2 슬러리를 콤마(comma) 방식으로 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 격벽용 그린시트.
  17. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 막형성 재료층은, 상기 제 2 슬러리를 다이(die) 방식으로 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 격벽용 그린시트.
  18. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 막형성 재료층 및 제 2 막형성 재료층은 듀얼 다이(dual die) 방식으로 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 격벽용 그린시트.
  19. 베이스 필름상에 유리 분말, 충전제 분말, 용매, 분산제, 가소제, 결합제 및 첨가제를 포함하는 제 1 슬러리를 도포하여 제1 막형성 재료층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 막형성 재료층 상에 유리 분말, 충전제 분말, 용제, 분산제, 가소제, 결합제 및 첨가제를 포함하되, 상기 제 1 슬러리와 밀도가 다른 제 2 슬러리를 도포하여 제 2 막형성 재료층을 형성하여 두 층으로 이루어진 그린시트를 형성하는 단계;
    유전체층이 형성된 기판상에 상기 그린시트를 전사하여 격벽용 층을 형성하는 단계; 및
    상기 격벽용 층을 식각하여 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 격벽용 층을 형성하는 단계는,
    상기 제 2 막형성 재료층이 상기 유전체층과 인접하도록 위치시켜 상기 제 1 및 제 2 막형성 재료층을 상기 기판상에 전사하는 단계;
    상기 제 1 막형성 재료층의 상부에 위치한 베이스 필름을 제거하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 막형성 재료층을 소성하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 격벽을 형성하는 단계는,
    상기 격벽이 형성될 위치를 제외하고 개구가 형성된 마스크를 상기 제 1 및 제 2 막형성 재료층이 형성된 기판의 상부에 위치시키는 단계; 및
    상기 마스크가 위치한 기판을 에칭액에 침식시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 침식시키는 단계에서는, 상기 제 2 막형성 재료층보다 상기 제 1 막형 성 재료층을 더 많이 침식시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
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