KR100705842B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 (a) 후면 글라스 기판에 배기관을 형성하는 단계, (b) 전면 글라스 기판과 배기관이 형성된 후면 글라스 기판을 합착하여 패널을 형성하는 단계, (c) 배기관을 통하여 소정의 압력으로 윤활제를 포함한 게터를 주입하는 단계, (d) 패널을 건조하는 단계, 및 (e) 배기관을 통하여 패널 내부의 불순 가스를 배기시키고 방전가스를 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 분말 타입의 게터와 윤활제를 이용함으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 내부에 존재하는 불순 가스를 보다 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법{Manufacturing Method of Plasma Display Panel}

도 1은 종래 AC타입의 PDP 장치 구조를 개략적으로 나타낸 사시도.

도 2는 종래 PDP에 설치된 필 타입(Pill Type)의 게터를 나타낸 도.

도 3은 종래 PDP 제작 공정 중 필 타입(Pill Type) 게터 형성 과정을 설명하기 위한 도.

도 4는 종래 PDP에 설치된 스트립 타입(Strip Type)의 게터를 나타낸 도.

도 5는 종래 PDP 제작 시 스트립 타입(Strip Type)의 게터가 형성되는 과정을 설명하기 위한 도.

도 6은 종래 PDP 내부에 분말 타입(Powder Type) 게터 주입시 발생되는 현상을 나타낸 도.

도 7은 본 발명에 따른 PDP의 개략적인 분해 사시도.

도 8은 본 발명에 따른 PDP 제조방법을 순차적으로 나타낸 도.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

100: 전면 글라스 기판 200: 후면 글라스 기판

201: 배기홀 202: 배기관

204: 게터

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 내부의 불순 가스를 제거하기 위하여 분말게터가 구비된 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: 이하, PDP라 함.)은 전극에 교류(DC) 또는 직류(AC)전압을 인가하면 전극사이에서 가스방전이 일어나고, 이 때, 자외선 방사에 의한 형광체가 발광하여 화상을 표시하는 평판표시소자이다.

도 1은 종래 AC타입의 PDP 장치 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이 PDP는 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스 기판(10)과 후면을 이루는 후면 글라스 기판(20)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.

전면 글라스 기판(10)은 하방에 하나의 화소에서 상호 방전에 의해 셀의 발광을 유지하기 위한 유지전극(11,12), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명전극(11a,12a)과 금속재질로 제작된 버스전극(11b,12b)으로 구비된 유지전극(11,12)이 쌍을 이뤄 형성된다. 유지전극(11,12)은 벽전하를 형성하고, 방전유지전압에 의해 방전을 유지시키며 플라즈마 방전 시에 이온충격으로부터 전극을 보호하고 확산 방 지 막의 역할을 하는 상부 유전체 층(13a)에 의해 덮혀 지고, 상부 유전체 층(13a) 상면에는 방전조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(14)이 형성된다.

후면 글라스 기판(20)은 복수개의 방전 공간 즉, 셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입의 격벽(21)이 평행을 유지하여 배열되고 상기 유지전극(11)과 교차되는 부위에서 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키게 되는 다수의 어드레스 전극(22)이 격벽(21)에 대해 평행하게 배치된다. 또한, 어드레스 전극(22) 상면에는 하부 유전체 층(13b)이 형성되고, 하부 유전체 층 상면은 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광층(23)이 도포되어 형성된다.

이러한 구조를 갖는 종래 전면 글라스 기판과 후면 글라스 기판은 프릿 글라스에 의해 실링 되어 PDP를 이루고, PDP 내부에서 플라즈마 방전시 방전효율을 높이기 위하여 헬륨(He), 네온(Ne), 크세논(Xe) 등과 같은 불활성 가스가 주입된다.

한편, PDP에 불활성 가스가 주입되는 과정을 살펴보면, 먼저, PDP의 전면 글라스 기판이나 후면 글라스 기판에 배기 공을 형성하여 내부에 존재하는 불순 가스를 강제적으로 배기하고, 일정한 진공도를 갖춘 상태에서 상술한 불활성 가스를 주입한다. 이 때, PDP 내부의 존재하는 불순물 가스나 공기가 충분히 배기되지 않은 상태에서 불활성 가스 주입되게 되면 H₂O, H₂, O₂, CO, CO₂ 등과 같은 불순물 가스가 다량으로 존재하게 되어, PDP 구동시 방전개시를 위한 방전개시 전압특성, 구동 전압특성, 휘도 특성에 악영향을 끼치게 된다.

따라서, 이러한 배기 공정 및 기타 여러 공정에서 발생되는 불순물 가스를 제거하기 위하여 PDP 내에는 비확산 게터(Getter)를 형성한다. 비확산 게터는 그 모양에 따라 필 타입(Pill Type)과 스트립 타입(Strip Type)으로 나뉜다.

일반적으로 필 타입(Pill Type)의 게터는 크기가 크기 때문에 패널 내부에 장착되는 것이 불가능함으로 다음 도 2와 같이 패널 외부에 게터 룸을 형성하고, 게터를 게터 룸에 삽입하여 형성한다.

도 2는 종래 PDP에 설치된 필 타입(Pill Type)의 게터를 나타낸 도이다. 도 2를 살펴보면, 종래 PDP는 패널 내부의 진공 배기를 위한 배기관(17) 이외에 게터(16)를 장착하기 위한 유리 재질의 게터 룸(15)이 설치되고, 게터 룸(15)에 게터(16)가 삽입되어 PDP 제조 공정 시 배기 공정과 같은 소정의 공정에서 발생되는 불순물 가스를 흡착하여 제거하게 된다.

이러한 게터는 PDP 각 사이즈 모델에 따라 소정의 수로 형성되는 게터 룸에 삽입되어 PDP에 장착하게 되며, 통상 42"인치 모델의 PDP에는 대략 4개 정도의 게터가 장착된다.

도 3은 종래 PDP 제작 공정 중 필 타입(Pill Type) 게터 형성 과정을 설명하기 위한 도이다. 도 3을 참조하여 게터 형성 과정을 살펴보면, 먼저, 전면 글라스 기판과 후면 글라스 기판이 프릿 글라스에 의해 실링 되는 합착공정이 이루어진다. 이 때, PDP 내부를 일정한 진공상태 및 불활성 가스를 주입하기 위하여 전, 후면 글라스 기판 중 어느 한 기판에 배기관이 설치되고, 동시에 배기관과 같은 유리재질의 게터 룸이 후면 글라스 기판에 설치된다.

이 후, 게터 룸에 게터를 삽입한 후, 열을 가하여 팁 오프(tip-off)하고, 후면 글라스 기판에 설치된 배기관을 이용하여 PDP 내부가 소정의 진공도를 유지하도록 열을 가하며 배기공정을 행한다. 이 때, 게터 룸에 형성된 게터는 배기 공정 시 가열된 열에 의하여 활성화 되면서 내부에 존재하는 불순물 가스를 흡착하게 된다.

이 후, 상기 배기관을 통해 PDP내에 불활성 가스를 주입한 후, 배기관을 팁 오프(tip-off)를 실시한다.

한편, 상술한 바와 같이 PDP에 설치된 필 타입(Pill Type) 게터는 패널 내부에 존재하는 불순물 가스를 제거하여 PDP특성을 향상시킬 수 있지만 게터를 형성하기 위한 게터 룸 설치 공정이 필요하게 됨으로 생산 수율을 떨어뜨리고, 이에 따라 PDP 제조에 따른 원가 비용을 상승 시키게 되는 문제점이 있다.

또한, 게터 룸은 패널의 후면에 돌출되는 구조로, 이러한 구조 역시 PDP 후면의 방열판 등과 같은 기구부 장착 공정을 어렵게 하고, 구동회로 보드 등이 돌출된 게터 룸을 고려하여 설계되어야 함으로 회로 설계 등에 있어서 많은 제약을 받는 문제점이 있다.

더욱이 상기 게터 룸은 유리 재질로 이루어져 있어 PDP 제작 후, 방열판 및 구동회로 기판 등을 설치하는 모듈화 작업 중에 파손될 가능성이 높은 문제점을 가지고 있다.

도 4는 종래 PDP에 설치된 스트립(Strip Type) 타입의 게터를 나타낸 도이다. 도시된 바와 같이, 종래 스트립 타입(Strip Type) 의 게터(20a)는 전면 글라스 기판과 후면 글라스 기판 사이의 간격보다 두께가 작은 얇은 판 형태로 PDP 내부에 설치되고, 설치되는 위치는 PDP 구동 시 플라즈마 방전이 발생하지 않은 비 방전영역에 형성되어 PDP의 외부 형상에 변화를 주지 않게 된다.

따라서 스트립 타입(Strip Type)의 게터는 앞서 상술한 필 타입(Pill Type)의 게터를 장착할 때 발생하는 PDP 형상의 변화 문제를 야기 시키지 않는 장점이 있다.

그러나 스트립 타입의 게터는 다음 도 5와 같이 PDP 제조 공정 시 게터가 활성화되어 손상되는 문제점이 있다.

도 5는 종래 PDP 제작 시 스트립 타입(Strip Type)의 게터가 형성되는 과정을 설명하기 위한 도이다. 도 5를 살펴보면, 스트립 타입(Strip Type)의 게터는 PDP 제작 공정 중 전면 글라스 기판과 후면 글라스 기판을 실링하는 합착공정 전에 PDP 후면 글라스 기판 내면에 형성된다.

이러한 스트립 타입의 게터는 전면 글라스 기판과 후면 글라스 기판이 400℃이상의 고온에서 합착되는 공정 시 활성화 되어 내부에 존재하는 불순가스를 흡착하게 되고, 실제로 이후에 실시할 배기공정 및 가스 주입 시 발생되는 불순 가스를 제거하지 못하는 문제점이 있다.

한편, PDP 내의 비확산 게터(Getter)로써 상술한 필 타입(Pill Type)의 게터나 스트립 타입(Strip Type)의 게터로 성형되기 전인 분말 타입(Powder Type)의 게터가 있는데, 종래 분말 게터의 경우 반응성이 매우 뛰어나 조그만 외부 충격에도 격렬한 반응을 일으키며 폭발할 가능성이 높아 사용이 제한되어 있었다.

최근, 분말타입(Powder Type)의 게터는 반응에 있어 폭발 위험성을 줄일 수 있도록 발열반응과 흡열반응을 조절하고 동시에 불순 가스 흡착이라는 게터 성능을 그대로 유지할 수 있도록 개발 되었다.

이러한 분말타입(Powder Type)의 게터는 PDP 합착공정 후에 배기구를 통하여 삽입할 수 있어 필 타입(Pill Type)의 게터에서 요구되었던 다수의 게터 룸이 필요하지 않으며 스트립 타입(Strip Type)의 게터처럼 합착 공정 중에 게터가 손상될 가능성이 없는 장점이 있고, 더욱이 게터의 표면적이 다른 필 타입이나 스트립 타입의 게터보다 더욱 커 불순가스 흡착에 있어서 가장 큰 효율을 가지고 있다.

그러나 분말 타입(Powder Type) 게터는 도 6에서 보는 바와 같이, PDP 합착공정 후에 배기구를 통하여 삽입시 분말간의 마찰력이나 분말과 전, 후면 글라스 기판의 마찰력으로 인하여 PDP 내로 더 이상 주입되지 않는 문제점이 있고, 이에 따라 게터로써 충분한 성능을 발휘하지 못하는 결과에 이르게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 PDP 내부로 분말 게터가 용이하게 주입될 수 있도록 하여 PDP 내의 불순물 가스를 효율적으로 제거하고, 이에 따라 생산 수율을 향상 시킬 뿐만 아니라 제조비용을 절감할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 (a) 후면 글라스 기판에 배기관을 형성하는 단계, (b) 전면 글라스 기판과 배기관이 형성된 후면 글라스 기판을 합착하여 패널을 형성하는 단계, (c) 배기관을 통하여 소정의 압력으로 윤활제를 포함한 게터를 주입하는 단계, (d) 패널을 건조하는 단계, 및 (e) 배기관을 통하여 패널 내부의 불순 가스를 배기시키고 방전가스를 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

게터는 분말 타입으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

윤활제는 휘발성 액상 물질인 것을 특징으로 한다.

휘발성 액상 물질은 아세톤, 메탄올 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명에 따른 PDP의 개략적인 분해 사시도이고, 도 7를 참조하면, 본 발명의 PDP는 종래와 마찬가지로 화상이 디스플레이 되는 전면 글라스 기판(100)과 후면 글라스 기판(200)이 일정거리를 사이에 두고 프릿 글라스(A)에 의해 평행하게 결합된다.

즉, 전면 글라스 기판(100)은 하방에 하나의 화소에서 상호 방전에 의해 셀의 발광을 유지하기 위한 유지전극(110,120), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명전극(110a,120a)과 금속재질로 제작된 버스전극(110b,120b)으로 구비된 유지전극(110,120)이 쌍을 이뤄 형성된다. 유지전극(110,120)은 벽전하를 형성하고, 방전유지전압에 의해 방전을 유지시키며 플라즈마 방전 시에 이온충격으로부터 전극을 보호하고 확산 방지 막의 역할을 하는 상부 유전체층(130a)에 의해 덮혀 지고, 상부 유전체층(130a) 상면에는 방전조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(140)이 형성된다.

후면 글라스 기판(200)은 복수개의 방전 공간 즉, 셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입의 격벽(210)이 평행을 유지하여 배열되고, 유지전극(110,120)과 교차되는 부위에서 어드레스 방전을 수행하여 진공 자외선을 발생시키게 되는 다수의 어드레스 전극(220)이 격벽(210)에 대해 평행하게 배치된다. 또한, 어드레스 전극(220) 상면에는 하부 유전체층(미도시)이 형성되고, 하부 유전체층 상면은 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광층(230)이 도포되어 형성된다.

또한, PDP 내부의 진공도 유지를 위한 배기 및 불활성 가스의 주입 뿐만 아니라 내부의 불순가스를 제거하기 위한 게터를 주입하기 위하여 비 방전영역인 후면 글라스 기판의 모서리부에 배기 홀(201)이 형성되고, 배기 홀(201)이 위치한 후면 글라스 기판(200) 배면에는 배기관(202)이 프릿 글라스(미도시)에 의해 고정·부착된다.

배기관(202)을 통하여 PDP 내부로 주입되는 게터(204)는 여러 가지 타입으로 이루어질 수 있지만 바람직하게는 분말 타입(Powder Type)으로 이루어지고, 이러한 분말 타입(Powder Type)의 게터(204)는 소정의 압력을 갖는 공기의 흐름을 타 PDP 내부로 주입된다.

한편, 배기관(202)을 통하여 주입되는 분말타입 게터(204)는 PDP 내부의 유전체나 격벽 등과 같은 구조물과의 마찰력이나 분말게터 간의 마찰력, 혹은 분말게터와 전, 후면 글라스 간의 마찰력으로 인하여 일정 이상량이 주입되지 않는 문제 점이 있다.

이와 같은 분말 타입 게터에 대한 PDP 내부로의 주입문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 배기관을 통하여 분말타입의 게터 주입 시 윤활제를 동시에 주입한다.

윤활제는 소정의 압력을 갖는 공기를 배기관을 통하여 분말 타입 게터와 함께 주입 시 PDP 내부의 유전체나 격벽 등과 같은 구조물과의 마찰력이나 분말 게터 간의 마찰력, 혹은 분말 게터와 전·후면 글라스 간의 마찰력을 완화시켜 분말 타입 게터가 패널 내부 전반에 걸쳐 분포하게 된다. 이 때, 윤활제로는 아세톤이나 메탄올 등과 같이 게터 주입 후에 건조에 의하여 잔류물을 남기지 않는 것을 사용하도록 한다.

이러한 구조를 갖는 본 발명의 PDP는 크게 전면 글라스 기판과 후면 글라스 기판의 합착 공정, 배기 공정 및 방전가스인 불활성가스 주입공정을 거쳐 제작된다. 이를 자세히 살펴보면 다음 도 8와 같다.

도 8은 본 발명에 따른 PDP 제조방법을 순차적으로 나타낸 도이다.

먼저, 도면에는 도시되어 있지 않지만 복수의 유지전극이 형성된 전면 글라스 기판과 이와는 별도로 복수의 어드레스 전극이 형성된 후면 글라스 기판을 제작한다.

이 후, 도 8의 (a)에서 보는 바와 같이, 상기 후면 글라스 기판(200)의 플라즈마 비 방전영역에 배기 및 불활성 가스의 주입 뿐만 아니라 내부의 불순가스를 제거하기 위한 게터를 주입하기 위하여 배기 홀(201)을 형성시킨다.

이 후, 도 8의 (b)와 같이 후면 글라스 기판(200) 외각부에 프릿 글라스(미도시)를 도포하여 소정의 온도에서 열처리하여 미리 제작된 전면 글라스 기판(100)과 합착시켜 패널을 형성시킨다.

이 후, 도 8의 (c)와 같이, 후면 글라스 기판(200)에 형성된 배기관(202)으로 분말타입 게터(204)를 윤활제와 함께 주입한 후, 패널을 건조시킨다. 이 때, 윤활제는 아세톤이나 메탄올 등과 같은 휘발성 액상 물질로 게터 주입 후에 건조에 의하여 잔류물을 남기지 않는 것을 사용하도록 한다.

이 후, 도 8의 (d)와 같이, 배기관(202)을 통하여 패널 내부에 존재하는 불순 가스를 배기 및 방전가스를 주입하면 PDP가 완성된다.

이상에서 보는 바와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 분말 타입의 게터와 윤활제를 이용함으로써 PDP 내부에 존재하는 불순 가스를 보다 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 분말 타입의 게터를 윤활제와 동시에 주입함으로써 PDP 내부로 분말 게터 주입시 발생하는 주입문제를 해결하여 패널 내부 전반에 걸쳐 분포될 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. (a) 후면 글라스 기판에 배기관을 형성하는 단계;

   (b) 전면 글라스 기판과 상기 배기관이 형성된 후면 글라스 기판을 합착하여 패널을 형성하는 단계;

   (c) 상기 배기관을 통하여 소정의 압력으로 윤활제를 포함한 게터를 주입하는 단계;

   (d) 상기 패널을 건조하는 단계; 및

   (e) 상기 배기관을 통하여 패널 내부의 불순 가스를 배기시키고 방전가스를 주입하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 게터는 분말 타입으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 윤활제는 휘발성 액상 물질인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 휘발성 액상 물질은 아세톤, 메탄올 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.

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