KR100763391B1 - 유전체 시트 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의제조방법 - Google Patents

유전체 시트 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PDP의 방전전압을 낮추기 위한 유전체 시트 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 상판에 라미네이팅(Laminating)되는 유전체 시트에 있어서, 감광성인 제1유전체층 및 상기 제1유전체층의 하부에 구비되는 비감광성인 제2유전체층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유전체 시트를 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면 PDP의 방전 개시 전압을 낮추고, 방전 효율을 높일 수 있다.
PDP, 차등 유전체, 유전체 시트

Description

유전체 시트 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법{Dielectric sheet and manufacturing method of Plasma Display Panel using the same}
도1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타낸 사시도.
도2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하기 위한 유전체 시트의 단면도.
도3a 내지 3d는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 제1실시예를 나타낸 도면.
도4a 내지 도4b는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 제2실시예를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : PDP 하판 20 : 하판유리
30 : 어드레스 전극 35 : 하판유전체
40 : 격벽 45 : 형광체
60 : PDP 상판 70 : 상판유리
75 : 상판유전체 80 : 보호막
90 : 서스테인 전극 90a : 투명 전극
90b : 버스 전극 200 : 제1필름
210 : 제2유전체층 220 : 제1유전체층
230 : 제2필름 395 : 마스크
395a : 광차단부 395b : 광투과부
본 발명은 멀티 미디어 시대의 새로운 화상 표시 장치 중의 하나인 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 'PDP'라 함)의 제조방법에 관한 것이다.
멀티 미디어 시대의 도래와 함께 더 세밀하고, 더 크고, 더욱 자연색에 가까운 색을 표현해줄 수 있는 디스플레이 장치의 등장이 요구되고 있다.
그런데, 40인치 이상의 큰 화면을 구성하기에는 현재의 CRT(Cathode Ray Tube) 구조나 LCD(Liquid Crystal Display) 방식으로는 한계가 있어서, 평판표시장치 중 PDP가 각광받고 있으며 고화질 영상의 분야로 용도확대를 위해 고정세화와 대화면화가 급속도로 발전하고 있다.
PDP의 최대 특징은 같은 자체 발광형인 CRT와 비교하여 10cm 이하로 얇게 제작될 수 있고, 평면의 대화면(60~80inch)제작이 손쉬울 뿐 아니라 스타일(style)이나 디자인(design)면에서 종래 CRT와는 명확히 구별이 된다.
PDP는 얇고 가벼우며, 자체 발광형으로 박진감, 현장감 있는 화상 구현이 가 능하고, 구조가 간단하며 대화면 평면 디스플레이(display)를 쉽게 제작할 수 있어, 일찍부터 HDTV(고선명 TV)의 적격 판정을 받아왔다.
LCD와 비교하면 자체 발광형이므로 좌우 넓은 범위에 걸쳐 깨끗하고 아름다운 화면을 볼 수 있고, 시야각이 수평, 수직 어느 쪽으로도 160°이상의 광시야각을 갖고 있다.
특히, 화면 교체 시간이 LCD보다 10배 이상 빠르므로 동화상 표시에 가장 알맞은 TV라고 할 수 있으며, 도트 매트릭스(Dot Matrix) 방식에 의한 고정화소에서 영상 표시 방식이기 때문에 밝고, 색 편차나 화면의 비뚤어짐이 없고, 자계의 영향은 전혀 받지 않아 대화면, 고화질 영상에 가장 적합한 TV라 할 수 있다.
PDP는 격벽으로 정의되는 픽셀 내에 형광체를 가지고 있으며,그 형광체의 하부 각각에 어드레스전극을 구비하는 하판과, 상기 하판의 어드레스전극에 대항하는 버스전극 및 서스테인전극을 구비하는 상판으로 구성된다.
도1은 종래의 PDP의 픽셀구조를 나타낸 사시도이다.
도1을 참조하여, 종래 기술에 의한 PDP의 구조를 설명하면 다음과 같다.
3전극 교류 면방전형 PDP는 하판유리(20)의 상부 일부에 어드레스 전극(30)가 위치하며,상기 하판 유리(20)와 어드레스 전극(30)의 상부면에 하판유전체(35)가 위치한다.
상기 하판유전체(35)의 상부 일부에는 격벽(40)이 형성되는데, 상기 격벽(40)은 수평방향보다 수직 방향이 더 긴 형태이고 상기 어드레스 전극(30)으로부터 소정거리 이격된다.
상기 격벽(40)의 측면 및 상기 하판유전체(35)의 상부면에는 형광체(45)가 위치한다.
이상이 PDP 하판(10)의 구조이며, 이하에서 PDP 상판(60)의 구조를 설명한다.
상판유리(70)의 하부면에 상기 어드레스 전극(30)과 교차되도록 일정한 간격을 두고 서스테인 전극쌍(90)가 구비되는데, 투명 전극(90a)은 도전율이 낮아 버스 전극(90b)가 구비되어 상기 서스테인 전극쌍(Y,Z)의 저항을 줄이게 된다.
상기 상판유리(70)와 서스테인 전극쌍(90)의 하부면에는 상판유전체(75)가 구비되고, 상기 상판유전체(75)의 하부면에는 보호막(80)이 위치한다.
상기 PDP 하판(10)의 상부면과 상기 PDP 상판(60)이 소정거리 이격되게 접합되어 PDP 방전셀을 형성되는데, 상기 각각의 서스테인 전극(90)의 사이 간격 또는 상기 격벽(40)의 상부에 블랙 매트릭스(Black Matrix)가 구비되어, PDP에 유입되는 외부광이 패널에 반사되는 것을 흡수하는 역할을 한다.
이 때, PDP 상판(60)과 하판(10) 및 격벽(40)으로 정의되는 방전셀 내에는 방전가스가 주입되는데, 상기 방전가스는 불활성기체로서 He+Xe 또는 Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 가스 등이 주입된다.
상기에서 설명한 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 작용을 설명하면 다음고 같다.
상기 어드레스 전극(30)과 상기 서스테인 전극쌍(Y,Z)에 전압이 인가되어 상판과 하판측 전극에 전압차가 발생하게 되면, 상기 격벽(40)과 상판 및 하판으로 정의되는 방전셀 내에 저장된 방전가스가 플라즈마 상태가 되어 자외선이 발생한다.
상기 자외선은 상기 형광체(45)를 여기시켜 적색, 녹색 또는 청색의 가시광선이 발생하는데, 상기 가시광선은 상기 형광체(45)의 종류에 따라 결정되며, 이에 따라 상기 각 방전셀은 적색, 녹색 또는 청색을 띤다.
상기 발생된 가시광선은 투명한 상판유전체(75)와 상판유리(70)를 통해 외부로 발산한다.
상기 서스테인 전극쌍(Y,Z)를 이루는 투명전극(90a)는 ITO(인듐-틴-옥사이드, Indium-Tin-Oxide) 등 투명한 도전성 물질로 형성되나 도전율이 낮아, 버스 전극(90b)가 접합된어 상기 서스테인 전극쌍(Y,Z)의 저항을 줄이게 된다.
상기 상판유전체(75)는 상기 투명 전극(90a)과 상기 버스 전극(90b)과의 화학반응을 피하기 위해 연화점이 높은 PbO계의 유리를 사용한다.
상기 보호층(80)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링으로 인해 상기 상판 유전체층(75)가 손상되는 것을 방지하고 2차 전자의 방출 효율을 높이는 역할을 하며, 통상 산화마그네슘(MgO)가 사용된다.
PDP 상판의 유전체층은 유전체 페이스트를 이용한 스크린 인쇄법과 유전체 그린시트를 이용하여 라미네이팅을 통해 형성하는 방법이 이용되고 있다.
먼저 스크린 인쇄법은 버스 전극이 형성된 상판 유리 위에 유전체 페이스트를 스크린 프린팅법으로 형성시킨 후, 소성 공정을 거쳐 최종적으로 유전체를 형성한다.
그린 시트법은, 버스 전극이 형성된 상판 유리 위에 이미 제조해 놓은 유전체 그린 시트를 이용하여, 라미네이션 공정을 통해 유전체층을 압착시키고 소성 공정을 거쳐 최종적으로 유전체층을 형성한다.
상기 그린 시트법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
서스테인 전극이 형성된 상판 유리의 상부에 롤러(roller)를 이용하여 유전체 그린시트를 라미네이팅하고, 보호필름을 제거한 후 소성 공정을 거쳐 최종적으로 유전체층을 형성한다.
그러나, 상술한 종래의 PDP 상판유전체는 다음과 같은 문제점이 있었다.
PDP는 픽셀 내에 플라즈마를 발생시켜 가시광을 나타내는 디스플레이 장치인데, 플라즈마의 방전 개시 전압이 약 200V 이상으로 높은 단점이 있다.
플라즈마의 방전 개시 전압에 가장 큰 영향을 주는 것은 상판 유전체의 유전율이며, 특히 방전이 개시되는 서스테인 전극간의 유전체 두께를 감소시키면 유전율이 증가하는 효과가 나타나며 이는 곧 방전 전압이 감소하는 효과가 있다.
따라서, 서스테인 전극 사이의 상판 유전체의 두께를 얇게 제조하여 차등유전체를 형성하고자 하는 노력이 있게 되었다.
그러나, 상기 차등유전체는 개념적으로만 개발되었을 뿐, 종래의 스크린 인쇄법이나 그린 시트법으로는 제작하기 어렵고 별도의 공정을 도입해야 하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 PDP 상판에 차등유전체를 형성하기 위한 유전체 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 유전체 시트를 이용한 PDP의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, PDP 상판에 차등유전체를 형성하여 PDP의 방전 개시 전압을 낮추는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 상판에 라미네이팅(Laminating)되는 유전체 시트에 있어서, 감광성인 제1유전체층 및 상기 제1유전체층의 하부에 구비되는 비감광성인 제2유전체층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유전체 시트를 제공한다.
본 발명은 투명 기판 상에 도전성 전극 패턴을 형성하는 단계와 상기 단계의 결과물 상에 적어도 하나의 층이 감광성 물질로 이루어진 유전체 시트를 라미네이팅하는 단계 및 상기 라미네이팅된 유전체 시트를 마스크를 이용한 사진 공정으로 노광하여 현상하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도2는 본 발명에 따른 유전체 시트의 단면도이다.
도2를 참조하여, 본 발명에 따른 유전체 시트의 구조를 설명하면 다음과 같다.
제1필름(200)의 상부에 제2유전체층(210)이 구비되고, 상기 제2유전체층(210)의 상부에 제1유전체층(220)이 구비되고, 상기 제1유전체층(220)의 상부에 제2필름(230)이 구비된다.
상기 제1,2필름(200,230)는 바람직하게는 PET(Polyethylene Terephtalate)을 사용하며, 상기 제1필름(200)는 베이스 필름이 역할을 하고 상기 제2필름(230)은 보호필름의 역할을 한다.
또한, 상기 제2유전체층(210)는 감광성을 지니고 상기 제1유전체층(220)는 비감광성을 지녀, PDP상판에 차등유전체를 형성할 수 있음이 바람직하다.
도3a 내지 도3d는 상기 유전체 그린시트를 이용한 PDP의 상판유전체 형성방법의 제1실시예를 나타낸 것이다.
도3a 내지 도3d를 참조하여, 본 발명에 따른 상기 유전체 그린시트를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 제1실시예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도전성 전극 패턴이 형성된 상판 유리(370)에 유전체 시트를 적층한다.
바람직하게는, 상기 도전성 전극 패턴은 서스테인 전극(390a) 및 버스 전극(390b)으로 이루어진다.
상기 유전체 시트는 2층 이상의 다층 구조를 가져야 하고, 적어도 하나의 층은 감광성 물질로 이루어져야 하며, 바람직하게는 본 발명에 따른 유전체 시트와 같이 감광성층(310) 및 비감광성층(320)의 2중 구조를 가져야 한다.
이어서, 상기 유전체 시트와 하판 유리(370)와의 접착 강도를 높이기 위해 롤러를 이용한 압착 공정을 실시한다.
상기 라미네이션 공정이 끝난 후, 제1유전체 시트의 상부에 구비된 보호필름(제2필름)을 제거하면 도3a에 도시된 바와 같이 하판 유리(370)의 상부에 그린 시트로 형성된 유전체층이 형성된다.
이어서 상기 상판 유전체층(310,320)의 상부에 자외선을 조사하여 노광 공정을 실시하는데, 이 때 마스크(Mask, 395)를 광원(350)과 상기 상판 유전체층(310,320)의 사이에 위치시킨다.
상기 마스크(395)는 광차단부(395a)와 광투과부(395b)로 구성되어 있어서, 자외선이 상기 광투과부(395b)만을 통과하여 노광 공정이 일어난다.(도3b)
이 때, 투명 전극(390a) 및 버스 전극(390b)의 상부에는 상기 광투과부(395b)가 위치하고, 전극이 형성되지 않은 나머지 부분에는 광차단부(395a)가 위치한다.
즉, 상기 제1유전체층(320) 중 전극이 형성된 부분의 상부에만 자외선이 조사되어 노광 공정이 일어나며, 비감광성인 상기 제2유전체층(310)은 자외선이 조사되어도 노광 공정이 일어나지 않는다.
따라서, 상기 노광 공정으로 현상하는 단계를 거치면 상기 제1유전체층(320) 중 자외선을 조사받은 부분만 남게되고, 상기 제2유전체층(310)은 그대로 남아 있어 차등유전체가 형성된다.(도3c)
이어서, 상기 유전체 시트를 소성하는 단계를 더 거쳐서 차등유전체가 완성된다.(도3d)
상기에서 설명한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 제1실시예에 따라 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 작용을 설명하면 다음과 같다.
플라즈마 디스플레이 패널의 상판 유전체 중 전극이 형성되지 않은 부분의 유전체가, 전극이 형성된 부분의 유전체보다 두께가 얇게 차등유전체가 형성된다.
따라서, 상판 유전체의 두께가 감소하여 유전율이 증가하는 효과가 나타나며 이는 곧 방전 전압의 감소로 이어진다.
도4a 내지 도4b는 상기 유전체 그린시트를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 제2실시예를 나타낸 것이다.
도4a 내지 도4b를 참조하여, 본 발명에 따른 상기 유전체 그린시트를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 제1실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 제2실시예의 공정은 기본적으로 상기 제1실시예와 동일하나, 소성 공정에서 마스크(495)의 광차단부(495a)가 투명전극 및 버스전극이 형성된 부분의 상부에 위치한 제1유전체층(420)에 위치한다.
즉, 전극이 형성되지 않은 부분의 상부에 위치하는 제1유전체층(420)만이 자외선을 조사받아 노광 공정을 거쳐 현상이 일어난다.(도4a)
이어서, 소성 공정을 거치면 전극이 형성된 부분에 접합된 유전체층의 두께가, 전극이 형성되지 않은 부분의 유전체층의 두께보다 더 얇은 차등유전체가 형성된다.(도4b)
상기에서 설명한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 제2실시예에 따라 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 작용을 설명하면 다음과 같다.
전극이 형성되지 않은 부분의 상판 유전체의 두께가 상대적으로 더 두껍게 형성되어, 방전 Path의 장거리화로 방전 효율이 향상된다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하도 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 유전체 시트 및 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명에 따른 유전체 시트에 의하면 PDP 상판에 차등유전체를 용이하게 형성할 수 있다.
둘째, 본 발명의 유전체 시트를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 따라 차등 유전체가 형성된 플라즈마 디스플레이 패널은 방전 개시 전압을 낮추거나, 방전 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 제 1 필름 상에, 감광성 물질로 이루어진 제 1 유전체층과 비감광성 물질로 이루어진 제 2 유전체층이 차례로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유전체 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 유전체층 상에 형성된 제 2 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 필름은 PET(Polyethylene Terephtalate)로 이루어진 것을 특징으로 하는 유전체 시트.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 필름은 PET로 이루어진 것을 특징으로 하는 유전체 시트.
  5. 전극이 형성된 기판 상에, 비감광성 물질로 이루어진 제 1 유전체층과 감광성 물질로 이루어진 제 2 유전체층이 차례로 형성된 유전체 시트를 라미네이팅하는 단계;
    상기 제 2 유전체층을 선택적으로 패터닝하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 패터닝 단계는,
    마스크를 이용한 사진 공정으로 상기 제 2 유전체층을 노광하고 현상하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 노광은,
    상기 마스크의 광차단부를 상기 전극의 상부에 위치시키고, 광을 조사하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 노광은,
    상기 마스크의 광투과부를 상기 전극의 상부에 위치시키고, 광을 조사하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 유전체 시트를 노광하여 현상한 후, 상기 라미네이팅된 유전체 시트를 소성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 전극은,
    서스테인 전극쌍인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
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