KR20030054957A - 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 균일한 격벽을 형성시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 기판 상에 그린시트를 접합하는 단계와, 그린시트 상에 격벽 형상과 반대 형상의 홈을 가지는 금형으로 가압함과 동시에 상기 기판 배면에 롤러로 가압하여 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 균일한 격벽을 형성시킬 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법{Method FOR Fabricating Rib of Plasma Display Panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것으로, 특히 격벽의 높이를 균일하게 할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하, "PDP"라 함)은 He+Xe 또는 Ne+Xe 가스 방전시 발생하는 147nm의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다.

도 1을 참조하면, 어드레스전극(2)이 실장된 하부기판(14)과 유지전극쌍(4)이 실장되어진 상부기판(16)을 구비하는 교류 구동방식의 PDP가 도시되어 있다. 어드레스전극(2)이 실장된 하부기판(14) 상에는 유전체 후막(18)과 방전셀들을 분할하는 격벽(8)이 형성된다. 유전체 후막(18)과 격벽(8)의 표면에는 형광체(6)가 도포된다. 형광체(6)는 플라즈마 방전시 발생되는 자외선에 의해 발광함으로써 가시광선이 발생되게 한다. 유지전극쌍(4)이 실장된 상부기판(16)에는 유전층(12)과 보호막(10)이 순차적으로 형성된다. 유전층(12)은 플라즈마 방전시 벽전하를 축적하게 되고, 보호막(10)은 플라즈마 방전시 가스 이온의 스퍼터링으로부터 유지전극쌍(4)과 유전층(12)을 보호함과 아울러 이차전자의 방출효율을 높이는 역할을 한다. 이러한 PDP의 방전셀들에는 He+Xe 또는 Ne+Xe의 혼합가스가 봉입된다.

격벽(8)은 방전셀간의 전기적·광학적 크로스토크(Crosstalk)를 방지하는 역할을 한다. 따라서, 격벽(8)은 표시품질과 발광효율을 위한 가장 중요한 요소이며 패널이 대형화·고정세화됨에 따라 격벽에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 격벽 제조방법으로는 스크린 프린팅(Screen printing)법, 샌드 블라스팅(Sand blasting)법, 첨가(Additive)법, 감광성 페이스트법 및 LTCCM(Low Temperature Cofired Ceramic on Metal) 방법 등이 적용되고 있다.

그 중에서 스크린 프린팅법은 공정이 간단하고 제조단가가 낮은 장점이 있으나, 매 인쇄시 스크린과 유리기판(14)의 정렬, 글라스 페이스트의 인쇄 및 건조를 수회 되풀이하는 문제점이 있다. 또한, 스크린과 유리기판의 위치가 어긋나게 되면 격벽이 변형되므로 격벽의 형상 정밀도가 떨어지는 단점이 있다.

샌드 블라스팅법은 대면적의 기판에 격벽을 형성할 수 있는 장점이 있지만 연마제(샌드입자)에 의해 제거되는 글라스 페이스트의 양이 많게 되므로 재료의 낭비와 제조비용이 큰 단점이 있다. 또한, 연마제에 의해 유리기판(14)이 충격을 받게 되어 유리기판(14)이 균열 또는 손상되는 단점이 있다.

첨가법은 대면적의 기판 상에 격벽들(8)을 형성하기에 적합한 장점이 있으나, 포토레지스트와 글라스 페이스트의 분리가 어려워 잔류물이 남게 되거나 격벽 성형시 격벽이 허물어지는 문제점이 있다.

LTCCM 방법은 다른 격벽 제조방법에 비하여, 낮은 온도의 고온공정이며 공정이 단순한 장점이 있다. 이와 같은 격벽 제조방법 중에서 격벽의 형상을 성형시키는 방법으로 프레싱(pressing)법과 롤링(Rolling)법이 있다.

도 2a 내지 도 2c는 LTCCM법을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 단계적으로 나타낸다.

먼저, 도 2a와 같이 기판(30) 상에 그린시트(32)가 형성된다. 그린시트(32)는 유리분말, 유기용액, 가소제, 결합제, 첨가제 등이 소정 비율로 혼합된 슬러리를 폴리 에스테르 필름 위에 올려 놓고 닥터 블레이딩(Doctor Blading)으로 시트 형태로 성형한 후에 건조함으로써 제작된다. 그린시트(32)가 접합되는 기판(30)의 재료로는 통상 금속 예를 들면, 티타늄(Titanum)이 주로 사용된다. 티타늄은 글라스 또는 세라믹 계열의 기판보다 강도, 내열온도가 크기 때문에 다른 글라스, 세라믹 재료보다 얇은 두께로 제작될 수 있으며, 기판(30)의 열적·기계적 변형을 줄일 수 있다. 이러한 기판(30) 상에 그린시트(32)를 형성시키기 위하여 기판(30) 상에 글레이즈(glaze)를 분사(spray)한 후 500∼600℃의 온도에서 소성하여 글레이즈층을 형성한 후, 라미네이팅 공정을 수행하여 기판(30)과 그린시트(32)를 접합한다.

이어서, 도 2b와 같이 그린시트(32) 상에는 어드레스전극(36)이 인쇄된 후, 유전체층(34)이 형성된다. 이어서, 기판(30) 상에 접합된 그린시트(32)의 유동성을 높이기 위하여 결합제로 사용되는 유기 결합제 예를 들면,폴리-비닐-부티랄(Poly-vinyl-butiral ; 이하, "PVB"라 함)의 연화점 부근으로 온도를 가열하게 된다. 그린시트(32)의 유동성이 높아진 상태에서 도 2c와 같이 격벽 반대 형상의 홈(38a)이 형성된 금형(38)이 기판(30) 상에 정렬된다. 이 금형(38)을 이용하여 대략 150kgf/cm²이상의 압력으로 기판(32)을 가압한다. 이 그린시트(32)에 압력을 가하는 방법이 프레싱법이다. 금형(38) 가압시 그린시트(32)와 전극보호층(37)이 금형(38)의 홈(38a) 내로 이동되어 솟아 오르게 되어 그린시트(32)는 격벽의 형상을 가지게 된다.

또는 격벽의 형상을 만들기 위하여 프레싱법 대신 롤러(Roller)를 이용하는 롤링법을 사용할 수도 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 기판(30) 상에 롤러(40)를 올려 놓고 소정 방향으로 롤러(40)를 진행시킨다. 이때, 롤러(40)는 격벽 형상과 반대 형상의 홈(40a)이 형성되어 있어 롤러(40) 진행시 그린시트(32)가 롤러의 홈(40a)으로 솟아오르게 되어 격벽의 형상을 가지게 된다.

이후, 소성과정에서 그린시트(32) 내의 유기물들이 타서 없어지는 번아웃(Binder burn out)을 거친 후, 번아웃 이상의 온도에서 무기물들 상에 결정핵이 생성되고 성장된다. 이후, 냉각공정을 거치게 되면 최종적으로 PDP의 격벽이 완성된다.

이와 같이 격벽 제조방법 중에서 격벽의 형상을 결정하는 프레싱법은 면적이 큰 금형에 가하는 압력을 고르게 가할 수 없다. 즉, 금형에 가해지는 압력이 편압되어 격벽 형성시 격벽의 높이가 불균일하게 된다. 이에 따라, 불균일한 격벽의높이를 균일하게 하기 위하여 상면 연삭공정을 필연적으로 실시해야 한다. 이러한 상면 연삭공정을 실시하지 않으면 격벽의 높이 편차가 심하게 되어 방전시 유지전압 마진이 작게 됨과 아울러 무라 등이 발생하게 된다. 또한, 편압에 의해 성형시 뜯김이 발생한다. 이를 방지하기 위해서는 고가의 편압방지 장치가 필요하게 된다.

또 다른 롤링법에서는 롤링시 그린시트(32)가 롤러(40)의 홈(40a) 앞부분에 쌓이는 현상이 발생된다. 이는 격벽 성형 중에는 큰 문제가 되지 않더라도 롤링이 끝나는 끝단부에서는 롤러(40)의 홈(40a)에 쌓인 그린시트(32) 때문에 격벽의 형상이 제대로 나오지 않게 된다. 또한, 특히 끝단부에서 전극단선이 발생하게 된다. 이를 해결하기 위한 방안으로 롤링시 끝부분에서 롤러(40)가 수직방향으로 움직일 수 있는 장치가 첨부되어야 하는데 이 장비의 설치 또한 쉽지가 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 균일한 격벽을 형성시킬 수 있는 PDP의 격벽 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 교류 구동방식의 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 사시도.

도 2a 내지 도 2c는 프레싱법을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 단계적으로 나타내는 도면.

도 3은 롤링법을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 나타내는 정면도.

도 5는 도 4에 도시된 격벽 제조방법을 나타내는 측면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2, 36 : 어드레스전극 4 : 유지전극쌍

6 : 형광체 8 : 격벽

10 : 보호막 12, 18, 34 : 유전층

14, 30, 60 : 하부기판16 : 상부기판

32, 62 : 그린시트38, 64 : 금형

40, 66 : 롤러

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 기판 상에 그린시트를 접합하는 단계와, 그린시트 상에 격벽 형상과 반대 형상의 홈을 가지는 금형으로 가압함과 동시에 상기 기판 배면에 롤러로가압하여 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 PDP의 격벽 제조장치를 나타낸다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 격벽 형상의 반대 형상을 가지는 금형으로 가압함과 동시에 롤러를 진행시켜 격벽이 균일하게 형성되게 한다.

기판(60) 상에 그린시트(62)를 접합시킨다. 이때, 그린시트(62)가 접합되는 기판(60)의 재료로는 통상 금속 예를 들면, 티타늄(Titanum)이 주로 사용된다. 티타늄은 글라스 또는 세라믹 계열의 기판보다 강도, 내열온도가 크기 때문에 다른 글라스, 세라믹 재료보다 얇은 두께로 제작될 수 있으며, 기판(60)의 열적·기계적 변형을 줄일 수 있다. 기판(60) 상에 그린시트(62)를 접합하기 위하여 기판(62) 상에 글레이즈(glaze)를 분사(spray)한 후 500∼600℃의 온도에서 소성하여 도시되지 않은 글레이즈층을 형성한다. 이후, 라미네이팅 공정을 수행하여 기판(60)과 그린시트(62)를 접합한다. 이러한 그린시트(62) 상에 도시되지 않은 어드레스전극을 인쇄한 후, 어드레스전극이 형성된 기판(60) 상에 도시되지 않은 유전체층을 형성한다. 이어서, 기판(60) 상에 접합된 그린시트(62)의 유동성을 높이기 위하여 결합제로 사용되는 유기 결합제를 연화점 부근의 온도로 가열한다.

그린시트(62)의 유동성이 높아진 상태에서 도 4에 도시된 바와 같이 격벽 반대 형상의 홈(64a)이 형성된 금형(64)을 기판(60) 상에 정렬한다. 동시에, 기판(60)의 후면에 홈이 형성되지 않은 롤러(66)를 위치시킨다. 금형(64)으로 그린시트(62)를 가압하면서 롤러(66)를 도 5에 도시된 바와 같이 패널의 일측에서부터 타측으로 진행시킨다. 이때, 금형(68)은 대략 150kgf/cm²이상의 압력으로 기판(60)을 가압한다. 이에 따라, 금형(64)과 롤러(66)에 의해 균일한 압력이 그린시트(62)에 전달되게 되며, 그린시트(62)는 금형(64)의 홈(64a) 내로 이동되어 솟아 오르게 된다. 이렇게 종래의 프레싱법과 롤링법을 동시에 실시함으로써 격벽 형성시 균일한 압력을 가할 수 있음과 아울러 롤러(66)에 격벽 형성을 위한 홈이 형성되지 않으므로 그린시트(62)의 재료가 한쪽으로 치우치게 되지 않는다. 즉, 프레싱법을 사용하면서 편압 발생이 비교적 적은 롤링법을 접목함으로써 격벽 높이를 균일하게 함과 아울러 격벽의 뜯김 현사을 방지하여 형상 정밀도가 좋은 격벽을 제조할 수 있다.

이와 같이 성형된 그린시트(62)는 승온, 유지, 냉각 존을 거치면서 소성된다. 이러한 소성과정에서 그린시트(62) 내의 유기물들이 타서 없어지는 번아웃을 거친 후, 번아웃 이상의 온도에서 무기물들 상에 결정핵이 생성되고 성장된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 기판 상의 그린시트를 가압할 때 금형과 롤러를 동시에 사용한다. 그 결과, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 종래와 대비하여 격벽 성형시 편압의 발생을 방지할 수 있음과 아울러 격벽의 재료인 그린시트의 두께를 균일하게 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 균일한 형상을 가지는 격벽을 형성시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (3)

1. 기판 상에 그린시트를 접합하는 단계와,

   상기 그린시트 상에 격벽 형상과 반대 형상의 홈을 가지는 금형으로 가압함과 동시에 상기 기판 배면에 롤러로 가압하여 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 롤러는 원통형인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 롤러는 패널의 일측으로부터 타측으로 진행하는 것읕 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.