KR100612382B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유전층 형성 방법을 개선한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법은 기판에 일방향을 따라 전극을 형성하는 단계, 기판상에 전극이 뻗은 방향에 대하여 수직인 방향으로 유전체 페이스트를 도포하는 단계, 유전체 페이스트를 건조하는 단계 및 유전체 페이스트를 소성하여 유전층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명에 따라 플라즈마 디스플레이 패널을 대량으로 생산할 수 있을 뿐만 아니라 공정 비용 및 공정 시간이 단축되는 이점이 있다.
코터, 유전층, 플라즈마 디스플레이 패널

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법 {PLASMA DISPLAY PANEL AND THE METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 유전층이 도포된 플라즈마 디스플레이 패널 상판을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유전체 페이스트 도포 과정을 나타내는 개략적인 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 각각 도 1의 유전층의 "A" 내지 "C" 부분의 단면 SEM 사진이다.
도 4a 내지 도 4c는 각각 도 3a 내지 도 3c의 유전층의 표면 프로파일을 도시한 그래프이다.
도 5는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀의 분해 사시도이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유전층 형성 방법을 개선한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)은 플라즈마 방전에 의한 하부기판 또는 방전에 의해 여기된 형광체에 의해 화상을 형성하는 장치로서, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전공간에 설치된 두 전극에 소정의 전압을 인가하여 이들 사이에서 플라즈마 방전이 일어나도록 하고, 이 플라즈마 방전시 발생되는 자외선에 의해 소정의 패턴으로 형성된 형광체층을 여기시켜 화상을 형성한다.
이와 같은 플라즈마 디스플레이는 크게 교류형(AC type), 직류형(DC type) 및 혼합형(Hybrid type)으로 나누어진다. 도 5는 일반적인 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀의 분해 사시도이다. 도 5를 참조하면, 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널(100)은 하부기판(111), 하부기판(111) 위에 형성된 다수의 어드레스 전극(115), 이 어드레스 전극(115)이 형성된 하부기판(111) 위에 형성된 유전층(119), 이 유전층(119) 상부에 형성되어 방전거리를 유지시키고 셀간의 크로스 토크(cross talk)를 방지하는 다수의 격벽(123)과 격벽(123) 표면에 형성된 형광체층(125)을 포함한다.
다수의 방전유지전극(117)은 하부기판(111) 상에 형성된 다수의 어드레스 전극(115)과 소정 간격으로 이격되어 직교하도록 상부기판(113) 하부에 형성된다. 그리고 유전층(121) 및 MgO 보호막(127)이 순차적으로 방전유지전극(117)을 덮고 있다.
전술한 플라즈마 디스플레이 패널의 유전층 형성에 있어서는 통상적으로 스크린 인쇄법을 사용하여 왔다. 스크린 인쇄법은 유전체 페이스트를 스크린 마스크를 통하여 전극이 형성된 기판 위에 도포하는 공정으로서, 인쇄기를 하나만 사용하 고 스크린 마스크와 페이스트를 교환하면서 플라즈마 디스플레이 패널을 구성하는 모든 구성요소들을 형성할 수 있다. 스크린 인쇄법에서는 스퀴즈(squeezer)에 유전체 페이스트를 도포한 다음, 스크린 마스크상에서 왕복시키면서 스크린 마스크 개구부를 통하여 유전체 페이스트를 토출시킴으로써 유전층을 인쇄한다. 다음으로 인쇄한 유전층을 건조 및 소성함으로써 유전층을 형성한다.
그러나 전술한 스크린 인쇄법은 원하는 두께의 유전층을 얻기 위하여 상기 공정을 다수회 반복해야 하므로 유전층내에 형성된 각 층의 사이에 기포가 발생하여 방전 특성에 나쁜 영향을 미칠 뿐만 아니라 공정 반복으로 인하여 유전층의 두께가 균일하지 않아 유전 특성이 서로 다르게 되어 휘도 특성을 저하시킬 우려가 있다. 또한, 스크린 마스크의 메쉬 형상이 유전층상에 그대로 남아서 표면의 평활성을 저하시킬 뿐만 아니라 스퀴즈가 마모되므로 교체가 수시로 필요한 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유전층의 형성에 있어서 새로운 공법을 도입함과 동시에 이를 최적화하여 방전 특성이 우수한 플라즈마 디스플레이 패널을 대량으로 제조하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법은, 기판에 일방향을 따라 전극을 형성하는 단계, 기판상에 전극이 뻗은 방향에 대하여 수직인 방향으로 유전체 페이스트를 도포하는 단계, 유전체 페이스트를 건 조하는 단계 및 유전체 페이스트를 소성하여 유전층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 유전체 페이스트를 도포하는 단계에서는 유전체 페이스트를 코터(coater)로 도포하는 것이 바람직하다.
또한, 전술한 전극을 형성하는 단계에서는 전극이 방전유지전극인 것이 바람직하다.
그리고 유전층을 형성하는 단계에서, 유전층은 단일층으로 형성할 수 있다.
전술한 전극을 형성하는 단계에서는 하나의 기판에 다수의 전극 유닛(unit)을 형성할 수 있다.
이 경우, 유전층을 형성하는 단계 후에 각 플라즈마 디스플레이 패널 유닛별로 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 방법을 거쳐서 제조한 플라즈마 디스플레이 패널을 특징으로 한다.
여기서, 전극이 뻗은 방향에 대하여 수직으로 자른 유전층의 단면 높이는 기판의 적어도 한쪽 단부 부근에서 균일할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 유전층이 도포된 플라즈마 디스플레이 패널 상판을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서, 상판(11)상에는 일방향(도면의 x축 방향)을 따라 연장되는 다수의 방전유지전극들(15)이 형성되며, 이러한 방전유지전극들(15)상에 유전층(13)이 형성되어 있다. 후속 공정에서는 유전층(13) 상에 MgO 보호막(미도시)을 형성하여 유전층을 보호하는 동시에 이차전자방출계수를 높인다.
도시하지는 않았지만, 전술한 플라즈마 디스플레이 패널의 상판(11)에 대응하여 플라즈마 디스플레이 패널의 하판이 배치되며, 이 하판의 상판(11)과 마주보는 면에는 방전유지전극들(15)과 연장방향으로 교차하는 방향(도면의 y축 방향)을 따라 다수의 어드레스전극(미도시)들이 형성된다.
이들 각각의 어드레스전극들과 방전유지전극들(15)이 교차하는 지점에서 화소가 형성되며, 이들 각 화소들이 모여서 표시영역을 형성한다. 즉, 표시영역은 상판(11)과 하판의 사이공간의 양 기판이 중첩되는 영역 내에 어드레스전극들과 방전유지전극들(15)이 교차하여 이루어지면서 이들 전극에 인가되는 구동전압으로 인하여 표시방전이 일어날 수 있는 영역으로 정의될 수 있다.
도시하지 않았지만, 표시영역에는 각 화소들을 별도의 방전셀로 구획하면서 상판(11) 및 하판을 지지하는 다수의 격벽들이 형성되고, 이들 방전셀의 내부에는 가시광선을 발생시키는데 필요한 형광체가 도포된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 유전층(13)으로 덮이지 않은 표시영역 경계 외부는 방전을 일으키지 않는 비표시영역으로 정의할 수 있으며, 각 전극들의 단자부가 형성되어 이를 단자부들은 FPC(flexible printed circuit, 연성회로기판)와 같은 전기적 연결수단을 통해 구동회로부(미도시)와 연결된다. 도 1에 도시한 바와 같 이, FPC(미도시)와의 접속을 위하여 유전층(13)은 방전유지전극(15)의 단자부를 덮지 않도록 도포한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 방전유지전극으로부터 구동 신호를 인가받아 어드레스전극과의 사이에 어드레스 방전을 일으켜서 유전층에 벽전하를 형성하고, 어드레스 방전에 의해 선택된 방전셀들에서 방전유지전극에 교반적으로 공급되는 교류 신호에 의하여 한 쌍의 방전유지전극들간에 서스테인 방전을 일으킨다. 이에 따라 방전셀을 형성하는 방전 공간에 충진된 방전 가스가 여기되고 천이되면서 자외선이 발생하고, 자외선에 의한 형광체의 여기로 가시광선을 발생시켜서 화상을 구현하게 된다.
도 1에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 한 기판에 4개의 플라즈마 디스플레이 패널을 형성한 상태를 나타낸다. 여기서, 한 기판에 형성될 수 있는 각 플라즈마 디스플레이 패널을 유닛(unit)으로 정의하며, 도 1에 도시한 바와 같은 각 전극의 군은 전극 유닛으로 정의한다. 따라서 도 1에 도시한 기판은 하판과 결합하여 총 4개의 플라즈마 디스플레이 패널 유닛으로 이루어지며, 상판 자체만으로는 4개의 전극 유닛으로 이루어져 있고, 그 상부에 유전층(13)이 도포되어 있다.
전술한 바와 같이, 하나의 기판으로부터 다수의 플라즈마 디스플레이 패널 유닛을 형성하는 경우, 유전체층을 도포한 후 각 플라즈마 디스플레이 패널 유닛별로 절단하여 플라즈마 디스플레이 패널 하판과 봉착 및 면취 공정을 거쳐서 플라즈마 디스플레이 패널을 제조할 수 있다. 따라서 본 발명은 특히 대량으로 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하는 경우에 특히 적합하다.
도 1에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 유닛의 수는 단지 본 발명을 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 하나의 플라즈마 디스플레이 패널 형성시에도 본 발명을 적용할 수 있고, 다수의 플라즈마 디스플레이 패널 유닛을 형성하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.
도 1에 도시한 유전층의 단면인 "A" 내지 "C"에 대해서는 도 3a 내지 도 3c 및 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 추후에 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유전체 페이스트 도포 과정을 나타내는 개략적인 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법에서는 기판(21)상의 방전유지전극(25)이 뻗은 방향에 수직한 방향으로 유전체 페이스트를 도포하여 유전층(23)을 형성한다. 유전체 페이스트는 도 2에 도시한 코터(coater)(200)를 이용하여 도포할 수 있다. 즉, 공기압 등으로 코터를 정밀하게 제어하여 코터의 하부 노즐을 통해 균일한 두께의 유전체 페이스트를 기판상에 도포한다.
방전유지전극(25)이 뻗은 방향에 수직한 방향으로 유전체 페이스트를 도포하는 경우, 방전유지전극(25)이 뻗은 방향에 나란한 방향으로 유전체 페이스트를 도포하는 경우에 비해서 택타임(tack time)이 줄어들 뿐만 아니라 유전체 페이스트의 도포가 연속으로 이루어지므로 코터의 유전체 페이스트 인출부의 클리닝이 불필요 한 이점이 있다. 또한, 기판 전체에 걸쳐서 유전층의 높이를 균일하게 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 다음과 같은 제조 방법을 거쳐서 제조한다. 먼저, 기판에 일방향을 따라 전극을 형성한다. 도 2에서는 플라즈마 디스플레이 패널 상판에 형성하는 방전유지전극을 예시하고 있지만, 본 발명이 여기에 한정되는 것는 아니며 플라즈마 디스플레이 패널 하판에 형성하는 어드레스전극도 가능하다. 이와 같이 전극을 형성한 후에는 전극이 뻗은 방향에 수직인 방향으로 유전체 페이스트를 도포한다. 유전체 페이스트의 경우 PbO, B2O3, SiO2, Al2O3,BaO 및 ZnO 중에서 하나 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 유전체 페이스트를 기판상에 도포한 다음, 기판을 건조로에 넣고 유전체 페이스트를 건조시킨다. 유전체 페이스트를 건조한 다음에는 소성로에 기판을 넣고 약 350℃ 내지 580℃의 온도에서 소성을 실시함으로써 유전층을 최종적으로 형성한다. 본 발명에서는 특히 유전층을 단일층으로 형성가능한 이점이 있다. 즉, 코터를 이용하는 경우, 도포하는 유전체 페이스트의 두께를 조절하여 최종적인 유전층의 두께를 제어할 수 있으므로, 또다시 유전체 페이스트 도포, 건조 및 소성을 거치지 않고 한번에 유전층을 형성할 수 있어서, 공정 시간이 단축될 뿐만 아니라 공정 비용도 절감되는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 벽전하를 생성하기 위해 투과율이 좋아야 하는 플라즈마 디스플레이 패널 상판에 바람직하다. 플라즈마 디스플레이 패널 상판의 경우, 절연 성, 평활성, 고투과율, 저기포성 및 전극과의 저반응성을 요구하는 바, 본 발명을 통하여 이러한 요구사항을 모두 충족시킬 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1에 도시한 유전층의 "A" 지점 내지 "C" 지점의 절단면의 사진으로서, 본 발명의 일 실시예에 따라 형성한 유전층의 단면 SEM(scanning electron microscope, 주사전자현미경) 사진이다.
도 3a은 도 1에 도시한 코터로 유전체 페이스트 도포를 시작하는 "A" 지점에서의 유전층의 절단면 SEM 사진이고, 도 3b는 코터로 유전체 페이스트를 도포시 측면부인 "B" 지점에서의 유전층의 절단면 SEM 사진이며, 도 3c는 도 1에 도시한 코터로 유전체 페이스트 도포를 종료하는 "B" 지점에서의 유전층의 절단면 SEM 사진이다.
도 3a에 나타낸 바와 같이, 좌측에서 우측으로 유전체 페이스트를 도포하고 건조 및 소성함에 따라 처음에는 다소 불균일했던 유전층의 높이가 차츰 안정화되는 것을 관찰할 수 있다. 또한, 도 3b에서는 좌측에서 우측으로 유전층 단부에 가까워짐에 따라 유전층의 높이가 점차 감소하는 것을 관찰할 수 있다. 그리고 도 3c에서는 우측에서 좌측으로 가면서 유전체 페이스트 도포를 종료한 다음 건조 및 소성함에 따라, 균일했던 유전층의 높이가 좌측으로 점차 불균일해지면서 감소하는 것을 관찰할 수 있다. 유전체 페이스트를 기판상에 도포하여 건조 및 소성함으로써 유전층을 형성하는 경우 공정을 1회만 실행해도 되므로, 도 3a 내지 도 3c의 사진과 같은 단일층을 형성할 수 있으며 유전층 내부가 비교적 균일하게 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 이에 따라 방전 특성도 상당히 양호하게 된다.
도 4a 내지 도 4c는 각각 도 3a 내지 도 3c의 유전층의 표면 프로파일을 좀더 구체화하여 도시한 그래프이다. 도 4a는 도 1에 도시한 코터로 유전체 페이스트 도포를 시작하는 지점에서의 유전층 높이의 변화를 나타내고, 도 3b는 코터로 유전체 페이스트를 도포시 측면 지점에서의 유전층 높이의 변화를 나타내며, 도 3c는 도 1에 도시한 코터로 유전체 페이스트 도포를 종료하는 지점에서의 유전층 높이의 변화를 나타낸다.
도 4a 및 도 4c에서는 유전체 페이스트 도포 시작점 및 종료점에서는 유전층의 높이가 불균일한 것을 관찰할 수 있으나, 본 발명의 일실시예에서는 공정 최적화를 통하여 유전층의 높이가 불균일한 부분의 길이를 각각 8.0mm 및 4.0mm 정도로 최소화하였다. 전술한 불균일부 길이의 경우, 플라즈마 디스플레이 패널 기판의 유전층 상하단부 부근을 비표시영역으로 형성하므로, 유전체 페이스트 도포의 시작 및 종료 시점에서는 방전 특성에는 전혀 영향이 없을 뿐만 아니라 프릿이 부착되도록 활용함으로써 기판 봉착시의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있는 부수적인 이점이 있다.
도 4a 내지 도 4c에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 유전층의 높이는 30㎛ 내지 40㎛의 범위내에서 균일하게 형성된다. 전술한 공정을 거쳐서 2개 이상의 플라즈마 디스플레이 패널 유닛에 한꺼번에 유전층을 형성하는 경우, 플라즈마 디스플레이 패널 유닛의 접합 부분에서는 유전층이 연속적으로 형성되므로, 기판 단부에서의 유전층의 단면 높이도 균일하게 형성된다. 따라서 전극이 뻗은 방향에 대하여 수직으로 자른 유전층의 단면 높이는 기판의 적어도 한쪽 단부 부근에서 균일한 상태를 나타낸다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전극이 뻗은 방향에 대하여 수직인 방향으로 유전체 페이스트를 도포하므로, 택타임이 줄어들 뿐만 아니라 코터의 유전체 페이스트 인출부의 클리닝이 불필요하고, 기판 전체에 걸쳐서 유전층의 높이를 균일하게 형성할 수 있다.
그리고 코터를 사용하여 유전체 페이스트를 도포하므로, 유전층의 두께를 제어하여 한번에 유전층을 형성할 수 있어서 공정 시간이 단축될 뿐만 아니라 공정 비용도 절감된다.
또한, 본 발명은 방전유지전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널 상판에 적용하여, 절연성, 평활성, 고투과율, 저기포성 및 전극과의 저반응성 등 유전층 특성에 필요한 조건을 충족시킬 수 있다.
본 발명은 유전층을 한번에 연속하여 형성할 수 있으므로, 특히 하나의 기판으로부터 다수의 플라즈마 디스플레이 패널을 형성하는 경우에 적합하여 대량으로 플라즈마 디스플레이 패널을 제조할 수 있는 이점이 있다.
그리고 본 발명에 따르면 유전층을 단일층으로 형성하여 그 내부 조직을 치밀하게 할 수 있고 기포 형성을 방지할 수 있으므로, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 특성이 향상되는 이점이 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

Claims (8)

  1. 기판에 일방향을 따라 다수의 전극 유닛(unit)을 형성하는 단계;
    상기 기판상에, 상기 전극이 뻗은 방향에 대하여 수직인 방향으로 유전체 페이스트(paste)를 도포하는 단계;
    상기 유전체 페이스트를 건조하는 단계; 및
    상기 유전체 페이스트를 소성하여 유전층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유전체 페이스트를 도포하는 단계에서, 상기 유전체 페이스트를 코터(coater)로 도포하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전극을 형성하는 단계에서, 상기 전극은 방전유지전극인 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유전층을 형성하는 단계에서, 상기 유전층을 단일층으로 형성하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유전층을 형성하는 단계 후, 각 플라즈마 디스플레이 패널 유닛별로 절단하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제4항, 또는 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 전극이 뻗은 방향에 대하여 수직으로 자른 유전층의 단면 높이는 상기 기판의 적어도 한쪽 단부 부근에서 균일한 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 삭제
KR1020030086104A 2003-11-29 2003-11-29 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법 KR100612382B1 (ko)

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