KR100322082B1 - 플라즈마 디스플레이 제작방법 및 제작용 마스크장치 - Google Patents

Abstract

플라즈마 디스플레이 제작방법 및 제작용 마스크장치를 개시한다. 개시된 플라즈마 디스플레이 제작용 마스크장치는 프레임과; 상기 프레임의 내부에 설치되는 스크린과; 상기 스크린에 형성되는 것으로서, 형광체 페이스트가 통과하는 다수의 상호 나란한 스트라이프메쉬부가 형성된 마스크;를 포함하는 플라즈마 디스플레이 제작용 마스크장치에 있어서, 상기 다수의 스트라이프메쉬부는 마스크에서 그 주변으로 갈수록 스트라이프 메쉬부 상호간의 피치가 소정의 비율로 작아지는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 제작방법 및 제작용 마스크장치{Masking apparatus for PDP and PDP manufacturing method thereof}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 제작방법 및 제작용 마스크장치에 관한 것으로서, 특히 형광체층을 배면기판에 정확히 위치되도록 형성하여 불량율을 저감시키는 플라즈마 디스플레이 제작방법 및 제작용 마스크장치에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이는 휘도, 콘트라스트 및 시야각 등의 표시 성능이 우수하므로서 다양한 용도에 사용이 가능하다. 상기 플라즈마 디스플레이는 그 동작 원리에 따라 직류(Direct Current)형과 교류(Alternative Current)형으로 대별된다.

또한 플라즈마 디스플레이는 적어도 한 쌍 이상의 전극을 갖추고, 이 전극에 전압이 인가될 때 방전을 일으킨다.

상기 직류형의 플라즈마 디스플레이는 모든 전극들이 방전 공간에 노출된 구조로서, 상호 대응하는 전극들 사이에 전하의 이동이 직접적으로 이루어지며 상기 교류 플라즈마 디스플레이는 대응하는 전극들 중에서 적어도 한 전극이 유전체층에 매립되어 그 대응되는 전극들 사이에 직접적인 전하의 이동이 이루어지지 않고, 벽전하(Wall-Charge)에 의하여 방전이 수행된다.

한편, 플라즈마 디스플레이는 그 전극들의 구성 형태에 따라 대향 방전형 및 면 방전형의 두가지 형태로 대별될 수 있다.

그 첫째로, 대향 방전형 플라즈마 디스플레이에서는, 단위 화소마다 어드레싱용 전극 및 주사용 전극이 대향되게 마련되어, 원하는 화소를 선택하여 방전시키는 어드레싱 방전 및 상기 어드레싱 방전을 유지시키는 유지(Sustaining) 방전이 상기 두 전극들 사이에서 일어난다.

둘째로, 면 방전형 플라즈마 디스플레이에서는, 단위 화소마다 상기 어드레싱용 전극에 대향되는 주사용 전극 및 공통(Common)전극이 마련되어, 어드레싱 전극과 공통전극 사이에서 상기 어드레싱 방전이 일어나고, 주사용 전극과 공통전극 사이에서 상기 유지 방전이 일어난다.

도 1 및 도 2에는 일반적인 교류 면 방전형인 플라즈마 디스플레이와 일반적인 플라즈마 디스플레이 제작장치 중의 하나인 마스크 프레임이 개략적인 사시도로 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 일반적인 교류 면 방전형인 플라즈마 디스플레이의 제작과정은 다음과 같다.

먼저, 배면기판(11) 위에 어드레스 전극(13)을 소정 패턴으로 형성시킨다. 그리고 상기 어드레스 전극(13) 및 배면기판(11) 상면에 유전체층(14)을 형성시킨다. 상기 유전체층(14) 상에는 상기 어드레스 전극(13)을 사이에 두고 다수의 나란한 격벽(12)을 형성한다. 상기 격벽(12) 사이에는 형광체층(15)을 인쇄법으로 형성한다. 형광체층(15)을 형성하는데 사용하는 마스크(28)는 틀을 유지하는 마스크 프레임(26)에 스크린(27)이 설치되고 스크린(27)에 다수의 스트라이프메쉬부(15a)가 마련된 구조를 가진다.

전면기판(18)의 하면에는 상기 어드레스 전극(13)과 직교하는 주사전극(17) 및 공통전극(16)이 형성된다. 그리고 전면기판(18)과 그 하면에 형성된 주사전극(17) 및 공통전극(16)들 위에는 유전체층(19)이 도포된다. 이후 전면기판(18)과 배면기판(11)을 봉착한 후 이들 사이에 방전가스가 주입된다.

일반적인 플라즈마 디스플레이에서 상기 격벽(12)과 어드레스 전극(13)이 각 셀 단위로 일정한 피치를 가지고 반복 형성된다.

도 2를 참조하여 보면, 상기 격벽(12)을 형성하기 위하여 마스크(28)에 형성된 다수의 스트라이프메쉬부(15a)는 상호 등간격의 피치(b=c=d)를 가지며 또한 상기 스트라이프메쉬부(15a)는 균일한 폭(a)을 가진다.

점선으로 표시된 스트라이프 형의 형광체층(15)은 상기 마스크(28)에 형성된 상기 스트라이프메쉬부(15a)를 이용하여 형성되는 것으로, 형광체 페이스트를 상기 스트라이프메쉬부(15a)로 밀어 넣는 식의 인쇄법에 의해 형성된다.

이 경우 모든 격벽(12)은 샌드블라스팅 등을 이용한 사진식각의 원리대로 목적하는 위치에 정확히 형성되는 반면, 형광체층(15)은 인쇄시 마스크(28)에 형성된 스트라이프메쉬부(15a)가 인쇄압에 의해 변형됨으로써 배면기판(11)의 가장자리 즉, 주변위치로 갈수록 변형이 심화되어 주어진 위치로부터 벗어나 격벽(12)위에 형광체층(15)이 인쇄된다든가, 심한 경우는 타색의 위치를 침범하여 인쇄되기도 하는 문제점이 있다.

이러한 현상은 격벽(12)간 거리가 더욱 좁게되는 것으로 예컨대 1024×768 이상의 해상도를 가지는 고해상도 모니터, HD(High Definition)용 디스플레이 등의 고정세(高精細) 화소를 가지는 경우 특히 상기와 같은 문제에 의해 양품율을 크게 저하시키게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 C값 즉, 마스크와 배면기판간의 간격을 줄일 경우, 그 간격이 어느정도 이하에서는 형광체 페이스트가 배면기판에 인쇄되기 보다 마스크 프레임(26)의 마스크(28)에 붙어 올라오는 현상이 발생하므로, 이것 역시 한계가 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 형광체층의 인쇄시 인쇄압에 따른 마스크에 의한 형광체층의 정렬오류를 보완할 수 있는 플라즈마 디스플레이 제작방법 및 이를 적용한 마스크장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이를 도시한 분리 사시도,

도 2는 종래의 기술에 의한 플라즈마 디스플레이 제작용 마스크장치가 플라즈마 디스플레이를 이루는 배면기판 상에 설치된 것을 개략적으로 도시한 사시도,

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 제작용 마스크장치중의 하나인 스크린이 배면기판 상에 설치된 것을 개략적으로 도시한 사시도,

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 제작용 마스크장치의 다른 하나인 보정계측용 플레이트를 개략적으로 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 제작용 마스크장치중의 하나인 마스크 프레임을 개략적으로 도시한 사시도,

도 6은 도 5의 마스크 프레임을 X축 방향으로 절단하여 본 개략적인 단면도,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 제작방법을 나타낸 플로우 챠트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11...배면기판 12...격벽

13...어드레스 전극 14...유전체층

15...형광체층 15a...스트라이프메쉬부

16...공통전극 26, 36...마스크 프레임

17...주사전극 18...전면기판

19...유전체층 27, 37...스크린

28, 38...마스크 40...보정계측용 플레이트

40a...가로선 40b...세로선

b, c, d, b', c', d'...스트라이프메쉬부간의 피치a...스트라이프메쉬부의 폭

C...스크린과 형광체층 간의 간격

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 제작용마스크장치는, 프레임과; 상기 프레임의 내부에 설치되는 스크린과; 상기 스크린에 형성되는 것으로서, 형광체 페이스트가 통과하는 다수의 상호 나란한 스트라이프메쉬부가 형성된 마스크;를 포함하는 플라즈마 디스플레이 제작용 마스크장치에 있어서, 상기 다수의 스트라이프메쉬부는 마스크에서 그 주변으로 갈수록 스트라이프 메쉬부 상호간의 피치가 소정의 비율로 작아지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 제작방법은, 마스크로 보정계측용 플레이트에 형광체 페이스트를 인쇄하여 스트라이프형태의 격벽 또는 형광체층의 상호 간격의 평균팽창량을 측정하는 제1단계; 측정된 평균팽창량을 원래의 좌표들과 비교하여 소정의 보정식에 따라 패턴 내의 스트라이프형태의 격벽 또는 형광체층의 상호 간격을 주변으로 갈수록 작아지도록 마스크를 제작하는 제2단계; 및 제2단계에서 제작된 마스크를 사용하여, 격벽이 형성된 배면기판의 일측 표면에 형광체 페이스트를 도포하여 형광체 페이스트층을 형성하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 다스플레이 제작방법 및 제작용 마스크장치를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 다스플레이 제작용 마스크장치 중의 하나가 도시되어 있다. 여기에서 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 제작용 마스크장치는 마스크 프레임(36)과; 상기 마스크 프레임(36)의 내부에설치되는 스크린(37)과; 상기 스크린(37)에 형성되는 것으로서, 형광체 페이스트가 통과하는 스트라이프상의 다수의 상호 나란한 스트라이프메쉬부(15a)가 형성된 마스크(38);를 포함한다.

여기서 본 발명의 특징부로써 상기 다수의 스트라이프메쉬부(15a)는 마스크(38)의 중앙부분에서 그 주변으로 갈수록 스트라이프메쉬부(15a) 상호 간의 피치가 소정의 비율로 작아진다. 이는 스크린 인쇄시 롤러 또는 블레이드의 압력에 의해서 상기 스크린(37)의 변형에 따른 형광체의 정렬오류를 보상하기 위한 것이다. 즉, 스크린(37)은 블레이드의 압력에 의해 밑으로 쳐져서 변형이 일어나는데 이는 주변부로 갈수록 스크린(37)의 늘어남이 커지고 중앙으로 갈수록 늘어남이 작아지므로서 주변부의 스트라이프메쉬부(15a)가 격벽(12)과 격벽(12) 사이에 정확히 정렬되게 되고 따라서 형광체층(15)이 주변부에서도 정확한 위치에 형성되게 된다.

즉, 종래의 기술에서는 마스크(38)에 형성된 스트라이프메쉬부(15a)들간의 간격이 동일하여 즉, b=c=d 였으나, 본 발명에서는 b'>c'>d'가 되어 주변으로 갈수록 형광체 페이스트가 들어갈 공간의 중심위치는 마스크(38)의 중앙부분쪽으로 모이게 된다. 단, 본 발명에서도 형광체 페이스트가 들어가는 스트라이프메쉬부(15a)를 형성하는 공간의 크기(a)는 종전과 동일하므로 코팅량의 변화는 없다.

도 4에는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 제작용 마스크장치 중 다른 하나가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 제작용 마스크장치중 다른 하나는 보정계측용 플레이트(40)로써 평판의 플레이트에 상기 형광체층 또는 격벽의 간격을 나타내는 일측 방향의 다수의 가로선(40a)과, 상기 방향에 직교하며 소정의 간격으로 형성된 세로선(40b)을 갖는 좌표가 형성되어 있다. 상기 보정계측용 플레이트(40)는 마스크(38)에 형성된 스트라이프메쉬부(15a)들간의 간격이 변화되는 비율을 상대 측정하는 데 사용된다.

그리고 상기 스트라이프메쉬부(15a) 상호간의 피치의 크기는 보정계측용 플레이트의 좌표를 기준으로하여 측정되며 변화된 스트라이프메쉬부(15a) 상호간의 피치의 크기는 원래의 좌표와 비교하여 결정되는 것이 바람직하다.

도 5에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 제작용 마스크장치의 다른 실시예가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 스크린(37)은 전술한 실시예에서와 같이 상기 마스크 프레임(36)에 지지된다. 상기 마스크 프레임(36)의 크기는 플라즈마 디스플레이의 배면기판(11)의 패턴 부위(38)를 충분히 커버하도록 2D×2W(D; 배면기판의 길이, W;배면기판의 폭)의 폭과 길이를 갖고 또한 이러한 여유를 가짐으로써 인쇄시 스크린(37)의 처짐에 의한 변형을 최소화하도록 한다.

도 6에는 도 5의 플라즈마 디스플레이 제작용 마스크장치 중 하나인 마스크 프레임(36)을 X축 방향(도 5의 Ⅰ-Ⅰ방향)으로 절단하여 본 단면이 개략적으로 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에서는 상술한 인쇄시의 격벽(12)과 형광체층(도 3의 15)간의 미스매칭 문제점을 해결하기 위하여 우선 C값, 즉 스크린(37)과 배면기판(11) 상의 형광체층간의 거리를 변화시켜가면서, 사용할 형광체 페이스트에서 요구되는 최소치의 C값을 도출하며 이때 상기 C값은 형광체 페이스트로 코팅되지 않는 부분이 없도록 하는 범위에서 도출된다.

형광체 페이스트로 상기 형광체층을 인쇄시 롤러 또는 블레이드 등의 인쇄압에 의해 변형되는 스크린(37)의 스퀴징 방향(화살표로 표시)의 변형량 x-x'(여기서 x는 인쇄하고자 하는 위치를 나타내고, x'는 실제로 인쇄된 위치를 말함)를 F(x)라 하면, 상기 F(x)는 대략 F(x)=dC²/W 로 나타내어진다. 여기서 d는 이탈도를 나타내는 값이며, Y축에 대하여 스트라이프메쉬부의 길이 방향이 이루는 각도인 견장 각도Θ와 x/W의 함수로 표시된다. C는, 전술한 바와 같이, 마스크의 스크린(37)과 배면기판(11)상의 형광체층간의 거리를 나타낸다. W는 마스크 프레임(36)의 폭의 1/2을 나타낸다.

그 다음, 정해진 C값에 대하여 소정의 목표치와 똑같이 인쇄된 형광면 보정 계측용 플레이트로 격벽이 없는 기판 유리에, 사용할 형광체 페이스트로 인쇄를 한 후 4종류의 간격, 예컨대 x12-x11, x22-x21, x32-x31, x42-x41을 측정하여 평균팽창량을 원래의 좌표들과 비교하여 정하고 위의 식을 보정한다.

여기서 Θ=22.5인 40'급 화면의 경우 보정식은 F(x) = dC²/W + 0.0054C + 0.000011 (단위:m)로 표시될 수 있다. 보정된 식을 토대로 하여 구해진 팽창량의 역방향으로 패턴의 위치를 설계하고, 이 모양대로 포토 마스크 및 제판용 마스크를 제작한다.

이렇게하면 종래보다 대폭 인쇄에러를 줄일 수 있으므로 공정수율이 향상되었다.

도 7에는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 제작방법을 나타낸 플로우 챠트가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 보정계측용 플레이트를 사용하여 스트라이프 형태의 격벽 또는 스트라이프 형태의 형광체층을 인쇄하여 이들의 상호 간격의 평균팽창량을 측정하는 제1단계(71)를 거친다. 이때 상기 평균팽창량의 측정은 상기 스트라이프형태의 격벽 또는 스트라이프 형태의 형광체층의 상호 간격을 도 4의 보정계측용 플레이트상의 원래의 좌표와 비교함으로써 이루어진다.

이후 측정된 평균팽창량을 참작하여 보정된 식에 따라 마스크의 스트라이프메쉬부들간의 간격이 주변으로 갈수록 작아지도록 패턴이 형성된 마스크를 제작하는 제2단계(72)를 거친다. 상기 스트라이프메쉬부들간의 상호 간격 즉 피치는 외측으로 갈수록 작아지는데 그 비율은 마스크의 스크린과 기판과의 거리가 커질수록 크게 되도록 하는 것이 바람직하다.

여기서 제2단계에서 제작된 마스크를 사용하여, 격벽이 형성된 기판 부재의 일측 표면에 형광체 페이스트를 도포하여 형광체 페이스트층을 형성하는 제3단계(73)를 거쳐서 본 발명의 플라즈마 디스플레이 제작방법에 따른 플라즈마 디스플레이가 완성된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 제작방법 및 제작용 마스크장치는 다음과 같은 이점을 가진다.

첫째, 공정수율이 향상되었다.

둘째, 대형 플라즈마 디스플레이 예컨대 42' VGA급 형광면 인쇄위치 불량율을 종래기술의 9.0%에서 1.6%로 저감시켰다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명 되었으나 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해 할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

1. 프레임과;

   상기 프레임의 내부에 설치되는 스크린과;

   상기 스크린에 형성되는 것으로서, 형광체 페이스트가 통과하는 다수의 상호 나란한 스트라이프메쉬부가 형성된 마스크;를 포함하는 플라즈마 디스플레이 제작용 마스크장치에 있어서,

   상기 다수의 스트라이프메쉬부는 마스크에서 그 주변으로 갈수록 스트라이프 메쉬부 상호간의 피치가 소정의 비율로 작아지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 제작용 마스크장치.
2. 보정계측용 플레이트를 사용하여 스트라이프형태의 격벽 또는 스트라이프형태의 형광체층을 인쇄하여 이들의 상호 간격의 평균팽창량을 측정하는 제1단계;

   측정된 평균팽창량을 참작하여 소정의 보정식에 따라 마스크의 스트라이프메쉬들간의 간격이 주변으로 갈수록 작아지도록 패턴이 형성된 마스크를 제작하는 제2단계; 및

   제2단계에서 제작된 마스크를 사용하여, 격벽이 형성된 배면기판의 일측 표면에 형광체 페이스트를 도포하여 형광체층을 형성하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 제작방법.