KR20080038972A - 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 관한 것으로서, 전면 기판면 상에 표시 전극, 유전체층 및 보호막을 형성하여 전면판을 제작하는 단계와, 배면 기판면 상에 어드레스 전극, 유전체층, 격벽 및 형광체층을 형성하여 배면판을 제작하는 단계와, 상기 전면판과 상기 배면판 사이에 밀폐된 방전 공간을 갖도록 서로 봉착하는 단계 및 방전 공간 내의 불순 가스를 배기한 후, 방전 가스를 주입하는 단계를 포함하고, 배면판판을 제작하는 단계는, 어드레스 전극 패턴과 유전체막을 하나의 시트(sheet)로 제작하는 단계와, 이 시트를 배면 기판면 상에 라미네이팅 시키는 단계 및 시트를 소성하여 상기 배면 기판면 상에 어드레스 전극과 유전체층을 형성하는 단계를 포함한다.

어드레스 전극, 하부 유전체층, 시트.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 절개 사시도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 절개하여 본 측단면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 대한 순서도이다.

도 4의 (a) 내지 (e)는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배면 기판 상에 어드레스 전극 및 하부 유전체층을 형성하는 과정을 도시한 순서도이다.

도 5의 (a) 내지 (d)는 어드레스 전극 패턴을 형성하는 과정을 도시한 순서도이다.

도 6은 어드레스 전극 패턴과 유전체막이 결합된 상태의 시트를 도시한 사시도이다.

도 7은 소성 공정 이후 어드레스 전극과 하부 유전체층이 형성된 상태의 배면기판을 도시한 사시도이다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극과, 이 전극을 덮는 유전체층을 형성하는 공정을 단축시켜 플라즈마 디스플레이 패널의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 기체방전을 통하여 얻어진 플라즈마로부터 방사되는 진공자외선(VUV: Vacuum Ultra-Violet)이 형광체를 여기시켜 발생하는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 가시광을 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 소자이다.

이러한 PDP는 60 인치 이상의 초대형 화면을 불과 10㎝ 이내의 두께로 구현할 수 있고, CRT와 같은 자발광 디스플레이 소자이므로 색 재현력 및 시야각에 따른 왜곡현상이 없는 특성을 가지며, 또한 LCD 등에 비해 제조공법이 단순하여 생산성 및 원가 측면에서도 강점을 갖는 TV 및 산업용 평판 디스플레이로 각광 받고 있다.

이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 교류형과 직류형 및 혼합형으로 크게 구별되며, 이 중 교류형(교류 전압 구동형) 구조가 가장 일반적으로 사용되고 있다.

일례로, 교류형 3전극 면방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널은 한 쌍의 전극이 전면 기판 상에 형성되어 면 대향을 이루고, 이 전면 기판으로부터 떨어져 대향 배치되는 배면 기판에는 어드레스 전극을 구비되는 구조를 이룬다.

그리고, 전면 기판과 배면 기판 사이는 격벽에 의해서 구획되는 다수의 방전 셀들이 이 전극들과 어드레스 전극이 교차하는 지점을 따라 형성된다. 이 각각이 방전셀의 내부에는 형광체층이 도포되어 형성되고, 방전 가스가 주입된다.

이와 같이 구성되는 교류 전압 구동형 플라즈마 디스플레이 패널은 방전셀들의 벽전하 기억특성을 이용해서 켜지는 방전셀과 켜지지 않는 방전셀을 선택하게 되고, 선택된 방전셀을 유지 방전시키는 것으로 가시광을 발생시켜 화상을 구현하게 된다.

따라서, 교류 전압 구동형 플라즈마 디스플레이 패널의 경우, 전극이 형성되는 기판면 상에는 전극을 덮는 유전체층이 형성된다. 이 유전체층은 방전시 이온 스퍼터링에 의한 전극의 파손을 방지하고, 유지 방전에 필요한 벽전하를 축적하는 케피시터(capacitor)로서의 역할을 수행한다.

그러나, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 시, 전극과 이를 덮는 유전체층이 각각 서로 다른 제조 공정을 통해 기판면 상에 형성되기 때문에 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 공정수가 증가하여 생산성을 저하시킴과 아울러 제조 단가를 높이게 되는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 그 목적은 전극과 이 전극을 덮는 유전체층을 형성하는 각각의 공정을 하나의 단일 공정으로 단축시켜 플라즈마 디스플레이 패널의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의제조 방법은 전면 기판면 상에 표시 전극, 유전체층 및 보호막을 형성하여 전면판을 제작하는 단계와, 배면 기판면 상에 어드레스 전극, 유전체층, 격벽 및 형광체층을 형성하여 배면판을 제작하는 단계와, 상기 전면판과 상기 배면 판 사이에 밀폐된 방전 공간을 갖도록 서로 봉착하는 단계 및 방전 공간 내의 불순 가스를 배기한 후, 방전 가스를 주입하는 단계를 포함하고, 배면판을 제작하는 단계는, 어드레스 전극 패턴과 유전체막을 하나의 시트(sheet)로 제작하는 단계와, 이 시트를 배면 기판면 상에 라미네이팅 시키는 단계 및 시트를 소성하여 상기 배면 기판면 상에 어드레스 전극과 유전체층을 형성하는 단계를 포함한다.

시트를 제작하는 단계는, 베이스 필름 상에 어드레스 전극 패턴을 형성하는 단계 및 어드레스 전극 패턴 위에 유전체막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

어드레스 전극 패턴 형성 단계는 베이스 필름 상에 전극 페이스트를 도포하여 전극층을 형성하는 단계 및 전극층을 패터닝하여 어드레스 라인부 및 어드레스 단자부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

유전체막은 어드레스 라인부와 어드레스 단자부에 대응하는 각각의 부분이 서로 다른 조성을 가지고 형성될 수 있다.

어드레스 단자부에 대응하는 유전체막은 유기 바인더(binder)로 이루어질 수 있다. 이 유기 바인더는 휘발성인 것을 포함할 수 있다.

어드레스 단자부에 대응하는 유전체막은 충진재(filler)로 이루어질 수 있다. 이 충진재는 Al₂O₃인 것을 포함할 수 있다. 소성 단계 이후, 충진재를 제거하기 위한 수세(水洗) 단계를 더욱 포함할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 부분 절개 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 절개해서 본 측단면도이다.

이들 도면을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 교류형 3전극 면방전 구조의 플라즈마 디스플레이 패널은 기본적으로 배면 기판(10)과 전면 기판(20)이 기설정된 간격을 사이에 두고 서로 대향 배치된다.

이 전면 기판(20)과 배면 기판(10) 사이의 공간은 격벽(16)에 의해 다수의 방전셀들(18)로 구획된다.

본 실시예에서 격벽(16)은 배면 기판(10) 위에 유전체를 도포하고 이를 패터닝한 후 소성시켜 배면 기판(10)과는 별도로 형성한 것을 예시하고 있다.

이 격벽(16)은 제1 방향(도면에서 x축 방향)으로 길게 형성되는 가로 격벽(16a)과, 이 가로 격벽(16a)과 직교하는 제2 방향(도면에서 y축 방향)으로 길게 형성되는 세로 격벽(16b)을 포함한다.

따라서, 방전셀들(18)은 가로 격벽(16a)과 세로 격벽(16b)에 의해 격자형 패턴 형태로 구획된다.

그러나 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며, 방전셀들(18)은 전술한 격자형 패턴 이외에도 스트라이프형 또는 덜타형 패턴 등 보다 다양한 형태로 구획될 수 있다.

전면 기판(20) 상에는 제1 방향을 따라 길게 이어지는 표시 전극들(27)이 형성된다. 이 표시 전극(27)은 각 방전셀들(18)에 대응하며 주사 전극(23) 및 유지 전극(26)이 쌍을 이루도록 형성된다.

주사 전극(23) 및 유지 전극(26)은 각각 가로 격벽(16a)을 따라 연장 설치되는 버스 전극(21, 24)과, 이 버스 전극(21, 24)으로부터 방전셀(18) 중심으로 폭을 가지고 제2 방향으로 벋어 형성되는 투명 전극(22, 25)을 포함한다.

이 투명 전극(22, 25)은 전면 기판(20) 상에서 제2 방향으로 적색, 녹색, 청색의 방전셀들(18R, 18G, 18B)에 모두 대응하도록 스트라이프 형태로 연장 형성되며, 가시광의 투과율을 높이도록 투명 ITO(Indium-Tin Oxide)로 이루어진다.

그러나 본 발명은 이에 반드시 한정되는 것은 아니며 투명 전극(22, 25)이 적, 녹, 청 색상의 방전셀들(18R, 18G, 18B)에 대응하며 버스 전극(21, 24)으로부터 개별적으로 돌출 형성될 수도 있다.

버스 전극(21, 24)은 투명 전극(22, 25)에 의한 전압 강하를 보충하기 위해 전기 전도성이 우수한 금속 재질로 이루어진다.

이 버스 전극(21, 24)은 플라즈마 방전에 의해 방전셀들(18) 내에서 발생되는 가시광의 투과율을 높일 수 있도록 방전셀(18)을 사이에 두고 배치되는 양측 가로 격벽(16a)들에 보다 인접하게 설치되는 것이 바람직하다. 더욱이 버스 전극(21, 24)은 가로 격벽(16a) 위를 따라 설치될 수 있다.

이 주사 전극(23) 및 유지 전극(26)을 덮도록 유전체층(28; 이하 "상부 유전체층"이라 한다)이 형성된다. 그리고 이 상부 유전체층(28) 상에는 방전셀(18) 내에서 일어나는 플라즈마 방전에 노출되어 파손되는 것을 방지하기 위한 보호막(29)이 형성된다.

이 보호막(29)은 상부 유전체층(28)을 보호하고 높은 이차전자 방출계수(secondary electron emission coefficient)를 갖는 가시광 투과성 MgO막으로 형성하여 방전 개시 전압을 좀더 낮출 수 있다.

배면 기판(10)면 상에는 각 방전셀들(18)에 모두 대응하며 표시 전극(27)과 교차하는 제2 방향을 따라 길게 이어지도록 어드레스 전극(12)이 형성되고, 이 어드레스 전극(12)을 덮도록 유전체층(14; 이하, "하부 유전체층"이라 한다)이 형성된다.

이 어드레스 전극(12)과 하부 유전체층(14)은, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 후술하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 통해 배면 기판(10)면 상에 형성된다.

그리고, 하부 유전체층(14) 상에는 전술한 바와 같이 배면 기판(10)과 전면 기판(20) 사이의 공간을 다수의 방전셀들(18)로 구획하는 격벽(16)이 형성된다.

이 격벽(16)에 의해 구획되는 각각의 방전셀들(18) 내부에는 표시 전극(27)과 나란한 제2 방향을 따라 적색, 녹색, 청색의 형광체층(19)이 각각 순차적으로 도포된다.

그리고, 적색, 녹색, 청색의 형광체층(19)이 형성된 각 방전셀들(18R, 18G, 18B) 내부에는 플라즈마 방전을 일으킬 수 있도록 방전 가스(일례로 제논(Xe), 네온(Ne) 등을 포함하는 혼합가스)가 채워진다.

이하, 전술한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명하며 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 대한 순서도이다.

도 3을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법은 전면판 제작 단계(ST100), 배면판 제작 단계(ST200), 전면판과 배면판 봉착 단계(ST300) 및 배기 후 방전가스 주입 단계(ST400)를 거쳐 플라즈마 디스플레이 패널을 완성하는 단계(ST500)에 이르게 된다.

먼저, 전면판 제작 단계(ST100)는 전면 기판(20)면 상에 표시 전극(27)을 형성하는 단계, 표시 전극을 덮도로 상부 유전체층(28)을 형성하는 단계, 및 보호막(29)을 형성하는 단계를 포함한다.

배면판 제작 단계(ST200)는 배면 기판(10)면 상에 어드레스 전극(12) 및 하부 유전체층(14)을 형성하는 단계(ST210), 격벽(16)을 형성하는 단계(ST220) 및 형광체층(19)을 형성하는 단계(ST230)를 포함한다.

전면판과 배면판 봉착 단계(ST300)는 제작된 전면 기판(20)과 배면 기판(10)을 사이에 밀폐된 방전 공간을 갖도록 전면 기판(20)과 배면 기판(10)의 가장 자리를 프릿으로 봉착한다.

그리고, 배기 후 방전가스 주입 단계(ST400)는 봉착된 전면 기판(20)과 배면 기판(10) 사이에 밀폐된 방전 공간에 채워진 공기와 같은 불순 가스를 배출시키고, 전술한 방전 가스를 주입한다.

그러나 전면판 제작 단계(ST100), 배면판 제작 단계(ST200)의 격벽 형성 단계(ST220)와 형광체층 형성 단계(ST230), 전면판과 배면판 봉착 단계(ST300) 및 배기 후 방전가스 주입 단계(ST400)는 공지의 방법을 적용할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

여기서는 배면판 제작 단계(ST200)의 어드레스 전극(12) 및 하부 유전체층(14)을 형성하는 단계(ST210)에 대해서만 설명한다.

어드레스 전극 및 하부 유전체층 형성 단계(ST210)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 어드레스 전극 패턴(32)과 유전체막(34)을 갖는 일체형 시트(30)를 제작하고(ST212), 이 시트(30)를 기판면 상에 라미네이팅시킨 후(ST214), 이를 소성하여 배면 기판(10)면 상에 어드레스 전극(12)과 하부 유전체층(14)을 형성하는(ST216) 단계들로 이루어진다.

도 4의 (a) 내지 (e)는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 배면 기판 상에 어드레스 전극 및 하부 유전체층을 형성하는 과정을 도시한 순서도이다.

도 4의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 시트(30)를 제작하는 단계(ST212)는 베이스 필름(40) 상에 어드레스 전극 패턴(32)을 형성하고, 이 어드레스 전극 패턴(32) 상에 유전체막(34)을 형성하는 단계로 이루어진다.

어드레스 전극 패턴(32)은 전극층(31)을 형성하고, 이 전극층(31)을 어드레스 라인부(32a)와 어드레스 단자부(32b)로 패터닝하는 단계를 거쳐 형성된다.

일례로, 어드레스 전극 패턴(32)은 도 5의 (a) 내지 (d)에 도시한 바와 같이 베이스 필름(40) 상에 감광성 Au 또는 Ag 페이스트를 도포하여 전극층(31)을 형성하고, 이 전극층(31)을 마스크(42)를 이용해 노광시킨 후, 이를 현상하여 어드레스 라인부(32a)와 어드레스 단자부(32b)를 패터닝하는 포토리소그라피(photo-lithography)법을 이용해 형성될 수 있다.

그러나, 본 발명이 전술한 포토리소그라피법에 국한되는 것은 아니며, 포토리소그라피법에 이외에도 식각법 및 인쇄법 등을 포함한 보다 다양한 방법들을 통해 어드레스 전극 패턴(32)을 형성할 수 있음은 당연하다.

유전체막(34)은 어드레스 전극 패턴(32)을 덮도록 유전체 페이스트를 도포하여 형성된다.

여기서, 유전체막(34)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 어드레스 전극 패턴(32)의 어드레스 라인부(32a)를 덮는 유전체막(34a)와, 어드레스 단자부(32b)를 덮는 유전체막(34b)이 각각 서로 다른 조성을 가지고 형성된다.

여기서, 유전체막(32)을 형성하는 유전체 페이스트는 유전체 파우더(PbO-B2O₃- SiO₂ 또는 보다 바람직한 무연 조성으로 ZnO-B₂O₃-Bi₂O₃) 이외에도 유전체 파우더에 점성을 갖도록 하는 유기 바인더(binder), 강도 및 백색도를 높이는 충진재(filler), 가소재, 및 소포재 등이 포함된다.

본 실시예에서 어드레스 단자부(32b)를 덮는 유전체막(34b)은 유기 바인더만으로 이루어지는 것을 예시한다.

이 유기 바인더는 이후 소성 단계에서 발화(firing)되어 제거 되도록 휘발성인 것을 더욱 바람직하다. 이처럼, 유기 바인더만으로 이루어지는 유전체막(34b)은 소성 단계를 통해 제거되기 때문에 어드레스 단자부(32b)의 상측을 개방시킬 수 있게 된다.

그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 유기 바인더 이외에 충진재 만으로도 어드레스 단자부(32b)를 덮는 유전체막(34b)을 형성할 수 있음은 당연하다.

이 충진제는 유전체 파우더에 혼합되어 유전층의 강도 및 백색도를 높이지만 그 자체만으로는 층을 이루기 어렵다. 따라서, 충진제로 이루어진 유전체막(34b)은 소성 공정 이후 추가적인 수세(水洗) 공정을 통해 쉽게 제거되어 어드레스 단자부를 개방시킬 수 있게 된다. 일례로, 충진제는 Al₂O₃ 가 사용될 수 있다.

도 4의 (d)에서 도시한 바와 같이, 라미네이팅하는 단계(ST214)에서는 전술한 과정을 통해 만들어진 일체형 시트(30)가 어드레스 전극(12)을 덮도록 배면 기판(10) 상에 라미네이팅한다.

그리고 도 4의 (e)에 도시한 바와 같이, 소성 단계(ST216)에서는 배면 기 판(10) 상에 라미네이팅된 시트(30)를 소성하여 배면 기판(10) 상에 어드레스 전극(12)과 하부 유전체층(14)을 동시에 형성한다.

따라서, 배면 기판(10)은, 도 7에서 도시한 바와 같이, 어드레스 전극(12)의 어드레스 라인부(12a)가 하부 유전체층(14)에 의해 덮인 상태로 배면 기판(10)의 중심 부분에서 제1 방향을 따라 길게 이어지도록 형성된다.

그리고, 어드레스 전극(12)의 어드레스 단자부(12b)는 배면 기판(10)의 제1 방향의 적어도 일측 가장자리부분에서 이를 덮는 유전체층(14)이 제거된 상태로 개방되게 형성된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법은, 전극과 유전체층을 하나의 시트로 만들어 기판면 상에 라미네이팅시키고, 이를 동시 소성하는 제조 공정을 통해 전극과 유전체층을 형성함으로써 플라즈마 디스플레이 패널 제조 공정수를 줄여 생산성을 향상시키고, 제조 단가를 절감시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

Claims (9)

1. 전면 기판면 상에 표시 전극, 유전체층 및 보호막을 형성하여 전면판을 제작하는 단계;

   배면 기판면 상에 어드레스 전극, 유전체층, 격벽 및 형광체층을 형성하여 배면판을 제작하는 단계;

   상기 전면판과 상기 배면판 사이에 밀폐된 방전 공간을 갖도록 서로 봉착하는 단계; 및

   상기 방전 공간 내의 불순 가스를 배기한 후, 방전 가스를 주입하는 단계를 포함하고,

   상기 배면판을 제작하는 단계는,

   어드레스 전극 패턴과 유전체막을 하나의 시트(sheet)로 제작하는 단계;

   상기 시트를 상기 배면 기판 상에 라미네이팅시키는 단계; 및

   상기 시트를 소성하여 상기 배면 기판 상에 어드레스 전극과 유전체층을 형성하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 시트를 제작하는 단계는,

   베이스 필름 상에 어드레스 전극 패턴을 형성하는 단계; 및

   상기 어드레스 전극 패턴 위에 유전체막을 형성하는 단계를 포함하는 플라즈 마 디스플레이 패널의 제조 방법.
3. 제2항에 있어서,

   어드레스 전극 패턴 형성 단계는,

   상기 베이스 필름 상에 전극 페이스트를 도포하여 전극층을 형성하는 단계; 및

   상기 전극층을 패터닝하여 어드레스 라인부 및 어드레스 단자부를 형성하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 유전체막은,

   상기 어드레스 라인부와 상기 어드레스 단자부에 대응하는 각각의 부분이 서로 다른 조성을 가지고 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 어드레스 단자부에 대응하는 상기 유전체막은 유기 바인더(binder)로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 유기 바인더는 휘발성인 것을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
7. 제4항에 있어서,

   상기 어드레스 단자부에 대응하는 상기 유전체막은 충진재(filler)로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 충진재는 Al₂O₃인 것을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
9. 제7항에 있어서,

   상기 소성 단계 이후,

   상기 충진재를 제거하기 위한 수세(水洗) 단계를 더욱 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.

Images