KR100726668B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 보호층 표면 처리 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 (a) 패널의 유전체 상부에 산화 마그네슘(MgO)을 증착하여 보호층을 형성하는 단계, (b) 소정의 챔버 내에 플라즈마 방전이 가능한 소정의 가스를 주입하고, 보호층이 형성된 패널을 투입하는 단계 및 (c) 소정의 챔버 내에서 플라즈마 방전을 유도하여 보호막 표면을 처리하는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명은 본 발명은 불소(F)를 포함한 가스를 주입하여 플라즈마 방전을 일으킴으로써 MgO 보호층 증착 후 MgO 보호층 표면이 대기중에 노출되어 H2O, CO2 등의 불순물이 흡착되었을지라도 표면 오염 물질을 제거할 수 있다. 또한, 플라즈마 이온상태로 존재하는 불소(F) 성분이 MgO의 디펙트 사이트(defect site)를 제거하여, 보호층 표면 처리 후 대기중에 다시 노출되어도 다시 오염되는 것을 억제할 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법{Manufacturing Method of Plasma Display Panel}
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도.
도 2a 및 2b는 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 보호층을 E-beam법을 이용하여 증착하는 방법을 나타낸 도.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 순차적으로 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 보호층 표면 처리 방법을 나타낸 블록도.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 보호층 표면 처리 방법을 개선한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널은 전면 패널과 후면 패널 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온과 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유 하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet Rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면 패널(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면 패널(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
전면 패널(100)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 물질로 형성된 투명전극(a)과 은(Ag)과 같은 금속재질로 제작된 버스전극(b)으로 구비된 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 유전체층(104)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체층(104) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.
후면 패널(110)은 복수 개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면 패널(110)의 상측면에는 어드레스 방전 시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 하부 유전체층(115)이 형성된다.
이와 같은 전면 패널에서의 보호층(240)은 플라즈마 디스플레이 패널의 방전전압을 낮추기 위한 이차전자를 공급해주며 상부 유전체층(230)이 이온으로부터 받는 손상을 막아주는 역할을 한다.
다음 도 2a 및 도 2b는 이러한 역할을 하는 보호층이 E-beam법을 이용하여 증착하는 과정을 나타낸 것이다.
도 2a 및 2b는 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 보호층을 E-beam법을 이용하여 증착하는 방법을 나타낸 도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 유지전극쌍 상부에 유전체층(204)이 형성된 전면 패널(200)을 보호층(205)을 증착시키기 위해 진공 챔버(210) 내부로 진입시킨다. 이 때, 진공 챔버(210) 내부로 진입한 전면 패널(200)은 유전체층(204) 상부에 보호층(205)을 증착시키는 장치를 통해 보호층(205)이 증착되는데, 이러한 보호층 증착 장치는 전면 패널(200)을 고정하는 패널고정부(230)와 전면 패널(200)이 소정거리로 이격되어 전면 패널(200)에 통상 산화마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호층(205)을 증착시키는 증기발산부(250)를 포함한다. 여기서, 증기발산부(250)는 허스(Hearth, 250a)내에 MgO 물질(250b)을 담아서 허스(Hearth, 250a)에 형성된 오리피 스(Orifice, 250a1)를 통하여 전자빔(E-Beam, 270)건으로 MgO 물질(250b)을 집중 조사하는 장치를 말한다.
한편, 진공 챔버(210) 내부에서 패널고정부(230)에 놓여진 전면 패널(200)은 증기발산부(250)와 10㎝의 거리(d1)로 이격되어 제작된다. 이와 같이 제작된 진공 챔버(210)내의 보호층 증착장치(230, 250)를 이용하여 도 2b에 도시된 바와 같이 증기발산부(250)의 MgO 물질(250b)을 허스(Hearth, 250a)에 형성된 오리피스(Orifice, 250a1)를 통하여 전자빔(E-Beam, 270)건으로 집중 조사하면 MgO 물질(250b)은 에너지 대부분이 열로 변하게 되어 기체의 승화상태인 증기가 전면 패널(200)의 유전체층(204) 표면에 달라붙게 된다.
이와 같은 방법으로 증착되는 MgO 보호층은 MgO 특성상 H2O와 CO2와의 반응이 매우 강하여 보호층 장착 후 대기 중에 노출되면 이러한 물질이 MgO 보호층에 흡착되어 방전특성이 악화된다.
따라서 MgO 보호층 증착 후, 가능한 빠르게 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 패널과 후면 패널을 합착해야 하는데 합착 중에 일부 흡착되는 H2O와 CO2는 방지할 수 없다.
이와 같은 현상으로 종래에는 두 가지 방법으로 MgO의 표면처리를 한다.
먼저, 첫 번째 방법으로 MgO 증착 후, 불산(HF)가스를 사용하여 MgO 표면을 처리한다. 이와 같은 방법은 불산가스의 불소(F)가 H2O와 CO2가 흡착할 장소를 미리 제거하여, H2O와 CO2의 흡착을 방지하는 방법이다. 그러나 이와 같이 불산가스를 사용하여 경우는 MgO 증착챔버에 연결시켜 MgO 증착 후 진공상태를 유지하면서 이동하여야 하며, 이미 흡착된 H2O와 CO2는 제거하지 못한다는 단점이 있다.
또한, 종래 사용했던 MgO 표면처리의 두 번째 방법으로는 MgO 증착 후, MgO를 Ar, Ne 등의 불활성 기체를 사용하여 스퍼터링 한 후, 진공을 제거하지 않고 진공 챔버에서 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 패널과 후면 패널을 합착, 불순가스 배기 및 실링을 연속하여 하는 방법이다. 이와 같은 방법은 Ar, Ne 등의 불활성 기체를 사용하여 MgO 표면을 스터퍼링 하면, H2O와 CO2등의 불순물이 제거되고, 표면의 불균일성도 제거되므로 두가지 목적을 달성할 수 있다. 그러나 다시 대기중에 노출되면 H2O와 CO2가 흡착되므로, 스퍼터링 챔버에서 합착, 불순가스 배기 및 실링을 연속해서 수행하여야 한다는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 전면 패널의 보호층 표면 처리 방법을 개선하여 MgO 표면이 대기중에 노출되어 흡착된 H2O와 CO2등의 불순물을 제거할 수 있고 또한 대기중에 노출이 되어도 다시 오염되는 것을 억제할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 공정의 자유도를 증가시키고 에이징 방전시간을 감소시킴으로써 방전특성을 개선하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 (a) 패널의 유전체 상부에 산화 마그네슘(MgO)을 증착하여 보호층을 형성하는 단계, (b) 소정의 챔버 내에 플라즈마 방전이 가능한 소정의 가스를 주입하고, 보호층이 형성된 패널을 투입하는 단계 및 (c) 소정의 챔버 내에서 플라즈마 방전을 유도하여 보호층 표면을 처리하는 단계를 포함한다.
소정의 가스는 불소(F)를 포함하는 가스인 것을 특징으로 한다.
불소(F)를 포함하는 가스는 F2, NF3, CF4, SF6 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 순차적으로 나타낸 블록도이다.
도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 도 3의 우측에 나열된 전면 패널 제조 과정과, 좌측에 나열된 후면 패널 제조 과정 및 하측에 나열된 실링 과정 등을 포함한 조립 과정을 포함한다.
먼저, 도 3의 우측에 나열된 전면 패널 제조 과정을 설명하면 다음과 같다. 전면 패널은 먼저 기재가 되는 전면 글라스를 준비한 후(301), 전면 글라스 상부에 복수의 유지전극쌍이 형성된다(302). 이 후, 유지전극쌍 상부에 상부 유전체층이 형성되고(303), 상부 유전체층 상부에 유지전극쌍을 보호하기 위한 산화마그네슘(Mgo)으로 이루어진 보호층이 형성된다(304).
이어서, 도 3의 좌측에 나열된 후면 패널 제조 과정을 설명하면 다음과 같다. 후면 패널은 전면 패널과 마찬가지로 먼저 기재가 되는 후면 글라스를 준비하고(305), 전면 패널에 형성된 유지전극쌍과 교차하여 대향되도록 복수의 어드레스전극이 후면 글라스에 형성된다(306). 이 후, 어드레스전극 상면에 하부 유전체층이 형성되고(307), 하부 유전체층 상면에 형광체층이 형성된다(308).
이와 같이 제조된 전면패널과 후면패널은 서로 실링되어(309) 플라즈마 디스플레이 패널(310)을 형성한다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 보호층 표면 처리 방법을 나타낸 블록도이다.
도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 보호층은 전면 패널의 유전체층 상부에 E-beam법, 스퍼터링법 등을 이용하여 산화 마그네슘(MgO)을 증착하여 보호층을 형성한다(410).
이 후, 진공챔버내에 불소(F)를 포함하는 가스를 주입한다. 여기서 챔버내에 주입되는 불소(F)를 포함하는 가스는 F2, NF3, CF4, SF6 중 적어도 어느 하나의 가스를 주입한다(420).
이 후, 챔버내에 플라즈마 방전을 유도하여(430) 보호층의 표면을 처리한다 (440).
이와 같이 불소(F)를 포함한 가스를 주입하여 플라즈마 방전을 일으킴으로써 MgO 증착 후 MgO 표면이 대기중에 노출되어 H2O, CO2 등의 불순물이 흡착되었을지라도 표면 오염 물질을 제거할 수 있다.
또한, 플라즈마 이온상태로 존재하는 불소(F) 성분이 MgO의 디펙트 사이트(defect site)를 제거하여, 보호층 표면 처리 후 대기중에 다시 노출되어도 다시 오염되는 것을 억제할 수 있다.
이에 따라, MgO 보호층의 표면이 깨끗한 상태이므로 이차방출계수도 향상되어 방전특성도 개선되고 안정한 방전 상태를 얻기 위해 실시하는 에이징 공정 시간이 대폭 감소하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 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 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.
이상에서 보는 바와 같이, 본 발명은 불소(F)를 포함한 가스를 주입하여 플라즈마 방전을 일으킴으로써 MgO 보호층 증착 후 MgO 보호층 표면이 대기중에 노출되어 H2O, CO2 등의 불순물이 흡착되었을지라도 표면 오염 물질을 제거할 수 있다. 또한, 플라즈마 이온상태로 존재하는 불소(F) 성분이 MgO의 디펙트 사이트(defect site)를 제거하여, 보호층 표면 처리 후 대기중에 다시 노출되어도 다시 오염되는 것을 억제할 수 있다.
이에 따라, MgO 보호층의 표면이 깨끗한 상태이므로 이차방출계수도 향상되어 방전특성도 개선되고 안정한 방전 상태를 얻기 위해 실시하는 에이징 공정 시간이 대폭 감소하게 된다.

Claims (3)

  1. (a) 패널의 유전체 상부에 산화 마그네슘(MgO)을 증착하여 보호층을 형성하는 단계;
    (b) 불소 또는 불소를 포함하는 가스로 플라즈마 방전을 일으켜 상기 산화 마그네슘 보호층을 불소로 표면처리하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보호층 형성단계와 보호층 표면처리 단계는 서로 다른 챔버안에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 불소(F)를 포함하는 가스는 F2, NF3, CF4, SF6 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
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