KR100467076B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패턴 균일도와 휘도를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 기판 상에 어드레스전극 및 유전체층을 형성하는 단계와; 상기 기판 상에 격벽용 페이스트를 형성하는 단계와; 상기 격벽용 페이스트 상에 드라이 필름 레진을 형성하는 단계와; 상기 드라이 필름 레진을 부분적으로 노광한 후 현상하여 상기 격벽용 페이스트 상에 드라이 필름 레진 패턴을 형성하는 단계와; 상기 드라이 필름 레진 패턴이 형성된 상기 격벽용 페이스트를 샌드 블라스팅하여 상기 격벽용 페이스트를 패턴화하는 단계와; 상기 패턴화된 격벽용 페이스트를 소성하여 격벽을 형성하는 단계와; 상기 격벽 상에 광경화성 재료를 포함하는 상층재를 형성하는 단계와; 상기 상층재를 노광하여 상기 상층재를 경화시키는 단계를 포함한다.

이러한 구성에 의하여, 격벽 상부의 경도가 향상되어 고정세화가 가능해지며, 격벽의 패턴균일도가 향상된다. 그리고, 형광체 인쇄시 발생하던 격벽의 파손이 방지되어 패널의 균일도가 향상된다. 또한 백색 및 흑색층으로 이루어진 격벽에서 격벽 상부의 흑색층의 두께 감소로 인해, 격벽의 반사율이 향상되어 패널의 휘도가 높아진다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법{Method of Fabricating the Barrier Rib on Plasma Display Panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것으로, 특히 패턴 균일도와 휘도를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하, "PDP"라 함)은 He+Xe, Ne+Xe, He+Ne+Xe 등의 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 실장되어진 하부기판(14)과 유지전극쌍(4)이 실장되어진 상부기판(16)을 구비하는 교류 구동방식의 PDP가 도시되어 있다. 어드레스전극(2)이 실장된 하부기판(14) 상에는 유전체(18)와 방전셀들을 분할하는 격벽(8)이 형성된다. 유전체(18)와 격벽(8)의 표면에는 형광체(6)가 도포된다. 형광체(6)는 플라즈마 방전시 발생되는 자외선에 의해 발광함으로써 가시광선을 방출한다. 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, Ne+Xe, He+Ne+Xe 등의 혼합가스가 주입된다.

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

그 중에서 스크린 프린팅법은 공정이 간단하고 제조단가가 낮은 장점이 있으나, 매 인쇄시 스크린과 하부기판(14)의 정렬, 글라스 페이스트의 인쇄 및 건조를 수 회 되풀이 해야 하는 문제점이 있다. 또한, 인쇄 과정 중에 스크린과 유리기판의 위치가 어긋나게 되면 격벽이 변형되는 문제점이 있다.

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

감광성 페이스트법은 감광성 페이스트의 하부까지 감광성 페이스트를 노광하기 어려울 뿐 아니라 감광성 페이스트 가격이 고가인 단점이 있다.

LTCCM 방법은 비교적 제조 공정이 단순하고 고정세, 고종횡비 격벽제조에 유리한 장점이 있는 반면, 격벽 성형에 필요한 금형 압력을 낮추기 위한 격벽 재료의 조성을 선택하기가 어려운 단점이 있다. 또한, 가해지는 금형 압력이 편압되면 격벽의 높이가 불균일하게 되어 불균일한 격벽의 높이를 보정하기 위한 별도의 연마공정 등이 필요하게 된다.

샌드 블라스팅법을 이용한 격벽 제조방법은 도 2a 내지 도 2g를 결부하여 단계적으로 설명하기로 한다.

먼저, 도 2a를 참조하면, 어드레스전극(도시하지 않음)이 실장된 하부기판(14) 상에 유전체(18)가 형성되며, 유전체(18) 상에 소정의 높이를 가지는 격벽용 페이스트(20)가 형성된다. 여기서, 격벽용 페이스트(20)는 인쇄법이나 코팅방법으로 형성되며 백색층 페이스트(20a)와 흑색층 페이스트(20b)가 순차적으로 적층되도록 구성된다.

도 2b를 참조하면, 격벽용 페이스트(20) 상에 드라이 필름 레진(Dry Film Resin ; 이하 "DFR" 이라 함)(22)이 형성된다. DFR(22)은 라미네이팅 공정을 통해 격벽용 페이스트(20)와 접합된다. 라미네이팅 공정은 소정 온도의 열과 균일한 압력을 가하여 DFR을 접합시키는 공정이다.

도 2c를 참조하면, DFR(22) 상에 마스크(24)가 정렬되고 광이 조사된다. 마스크(24)는 일정한 간격으로 교번되게 배열되는 광차단부(24b)와 광투과부(24a)를 구비한다. 광차단부(24b)는 격벽이 형성될 영역에 조사되는 광을 차단한다. 광투과부(24a)는 격벽이 형성되지 않을 방전공간 영역에 해당하는 DFR(22)의 영역에 광을 투과시킨다.

도 2d를 참조하면, 노광공정에 이어서 DFR(22)의 현상공정이 실시된다. 현상공정에 의해, 광에 노출되지 않은 영역(이하 "미노광 영역"이라 함)의 DFR(22)은 흑색층 격벽용 페이스트(20b) 상에 잔류하는 반면에, 광에 노출된 영역(이하 "노광 영역"이라 함)의 DFR(22)은 식각되어 제거된다.

도 2e를 참조하면, 샌드 블라스팅 장치(24)가 구동되어 샌드 입자를 격벽용 페이스트에 분사한다. 이 때, 샌드 입자의 스퍼터링으로 인하여 격벽용 페이스트(20a, 20b)가 깎여지게 되는 반면, 격벽에 해당하는 페이스트(20a, 20b)는 DFR(22) 패턴에 의해 보호된다.

도 2f를 참조하면, 샌드 블라스팅 공정 후에 형성된 격벽이 나타난다.

도 2g를 참조하면, 샌드 블라스팅 공정 후 형성된 격벽에 박리공정을 실시하게 된다. 이 박리공정에 의해 DFR(22)은 박리된다. 이어서, 격벽용 페이스트(20)는 소성된다. 그 결과, 격벽(8)이 완성되고, 격벽(8)들 사이에 오목하게 방전공간이 형성된다.

결과적으로, 종래의 샌드 블라스트 공정은 샌드 블라스팅 장치에서 분사된 샌드 입자가 격벽용 페이스트에 가하는 물리적 충격을 이용하여 격벽을 형성한다. 그런데, 샌드 블라스트 공정 시 분사되는 샌드 입자의 밀도가 균일하지 않으면, 격벽이 균일하게 패터닝되지 않는다. 또한, 샌드입자의 분사각이 틀어지면, 격벽의 내벽이 손상되어, 격벽표면이 울퉁불퉁해지거나 심지어 격벽의 일부가 유실되게 된다. 이렇게 격벽이 불균일해지거나 유실되면, 형광체 인쇄시 격벽 상에 형성되는형광체 역시 불균일하게 된다.

또한 백색층 격벽용 페이스트 상부에 흑색층 격벽용 페이스트를 형성하는 종래의 경우, 백색층과 흑색층이 접합된 상태에서 샌드 블라스팅 공정을 거치게 된다. 이렇게 백색층과 흑색층이 동시에 패터닝되기 때문에 전술한 샌드 블라스트 공정시 발생되는 패턴불량에 의해 백색층과 흑색층이 유실되면, 별도의 공정을 이용하여 백색층과 흑색층을 다시 재생하거나 폐기처분하여야 한다. 현실적으로, 격벽 재생공정은 거의 이루어지지 않는다. 또한, 격벽이 고정세화할수록 격벽 패턴의 균일도는 더욱 심하게 떨어지게 된다. 나아가, 형성된 격벽에 격벽 불량이 발생하면 그 격벽에 형성되는 형광체의 균일도가 떨어지기 때문에 PDP의 휘도 불균일을 초래한다.

따라서, 본 발명의 목적은 격벽의 패턴 균일도를 향상시킬 수 있는 PDP의 격벽 제조방법을 제공하는 데 있다.

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

도 2a 내지 도 2g는 도 1에 도시된 격벽의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도이다.

도 3a 내지 도 3j는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 어드레스전극 4 : 유지전극쌍

6 : 형광체 8, 34 : 격벽

10 : 보호막 12, 18, 32 : 유전층

14, 30 : 하부기판 16 : 상부기판

20a, 34a : 백색층 20b : 흑색층

22, 36 : DFR 24, 38 : 마스크

28, 40 : 샌드 블라스팅 장치

34b : 광경화성 비이클을 포함하는 상층재

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 기판 상에 어드레스전극 및 유전체층을 형성하는 단계와; 상기 기판 상에 격벽용 페이스트를 형성하는 단계와; 상기 격벽용 페이스트 상에 드라이 필름 레진을 형성하는 단계와; 상기 드라이 필름 레진을 부분적으로 노광한 후 현상하여 상기 격벽용 페이스트 상에 드라이 필름 레진 패턴을 형성하는 단계와; 상기 드라이 필름 레진 패턴이 형성된 상기 격벽용 페이스트를 샌드 블라스팅하여 상기 격벽용 페이스트를 패턴화하는 단계와; 상기 패턴화된 격벽용 페이스트를 소성하여 격벽을 형성하는 단계와; 상기 격벽 상에 광경화성 재료를 포함하는 상층재를 형성하는 단계와; 상기 상층재를 노광하여 상기 상층재를 경화시키는 단계를 포함한다.상기 상층재는 두께가 5㎛ 이하이다.상기 PDP의 격벽 제조방법은 상기 상층재를 노광한 후 현상하여 상기 상층재를 부분적으로 제거하는 단계를 더 포함한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 3a 내지 도 3j를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 PDP는 도 1과 동일한 구조를 갖는다.

도 3a 내지 도 3j는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 단계적으로 나타낸다.

먼저, 도 3a를 참조하면, 하부기판(30) 상에는 어드레스전극(도시되지 않음)이 실장되며, 어드레스전극(도시되지 않음)을 포함한 기판(30) 전면에 유전체물질을 도포하여 유전체(32)를 형성한다. 유전체(32)에는 플라즈마 방전시 발생되는 벽전하가 축적된다. 소정의 높이를 가지는 격벽용 페이스트(34a)는 유전체(32) 상에 인쇄법이나 코팅법으로 형성된다.

도 3b를 참조하면, 격벽용 페이스트(34a) 상에 DFR(36)이 형성되도록 라미네이팅 공정이 수행된다. 라미네이팅 공정에 의한 소정의 열과 압력이 DFR(36)을 격벽용 페이스트(34a) 상에 접합시킨다.

도 3c를 참조하면, DFR(36) 상에 마스크(38)가 정렬되고, 광이 조사된다. 마스크(38)는 일정한 간격으로 교차되게 배열되는 광차단부(38b)와 광투과부(38a)를 구비한다. 광차단부(38b)는 격벽이 형성될 영역에 해당하여 조사되는 광을 차단한다. 광투과부(38b)는 격벽이 형성되지 않을 방전 공간 영역에 해당하는 DFR(36) 의 영역에 광을 투과시킨다.

도 3d를 참조하면, 노광 공정에 이어서 DFR(36)의 현상공정이 실시된다. 현상공정에 의해, 미노광 영역의 DFR(36)은 격벽용 페이스트(34a) 상에 잔류하는 반면에, 노광 영역의 DFR(36)은 식각되어 제거된다.

도 3e를 참조하면, 샌드 블라스팅 장치(40)가 구동되어 샌드 입자를 격벽용 페이스트에 분사한다. 이 때, 샌드 입자의 스퍼터링으로 인하여 격벽용 페이스트(34a)가 깎여지게 되는 반면, 격벽에 해당하는 페이스트(34a)는 DFR(36)의 패턴에 의해 보호된다.

도 3f를 참조하면, 샌드 블라스팅 공정 후에 격벽이 형성된다.

도 3g를 참조하면, 샌드 블라스팅 공정 후 형성된 격벽에 박리공정을 실시하게 된다. 이 박리공정에 의해 DFR(36)은 박리된다. 이어서, 격벽용 페이스트(34a)는 소성된다.

도 3h를 참조하면, 소성 공정을 거쳐 형성된 격벽(이하 "하층 패턴"이라 함)(34a)에 광경화성 재료를 포함하는 상층재(34b)가 형성된다. 광경화성 재료를 포함하는 상층재(34b)는 광이 조사되면 경화되는 특성을 가지는 물질이다. 전술한 공정들을 거쳐 형성된 하층 패턴(34a)에 광에 의해 경화되는 특성을 지닌 상층재(34b)가 상부에 도포되므로 샌드블라스팅 공정 후 발생한 격벽의 내벽 손상이나 파손을 감소시킬 수 있다.

도 3i를 참조하면, 하층 패턴(34a)에 도포된 광경화성 재료를 포함하는 상층재(34b)를 패터닝하기 위한 마스크(38)가 정렬된다. 마스크(38)는 일정한 간격으로 교차되게 배열되는 광차단부(38b)와 광투과부(38a)를 구비한다. 광차단부(38b)는 광경화성 재료를 포함하는 상층재(34b)가 격벽 상부에 형성될 영역에 해당하여 조사되는 광을 차단한다. 광투과부(38a)는 광경화성 재료를 포함하는 상층재(34b)가 격벽 상부에서 제거될 영역에 광을 투과시킨다.

도 3j를 참조하면, 노광공정에 이어서 광경화성 재료를 포함하는 상층재(34b)의 현상공정이 실시된다. 현상공정에 의해, 미노광 영역의 광경화성 재료를 포함하는 상층재(34b)는 하층 패턴(34a) 상부에 잔류하는 반면에, 노광 영역의 상층재(34b)는 식각되어 제거된다.

이와 같이 포토리쏘그래피 공정을 통해 상층재(34b)를 패터닝하므로 상층재(34b)와 하층(34a)을 동시에 샌드 블라스팅 공정으로 형성하는 경우보다 격벽의 손상 및 유실이 감소된다. 또한, 본 발명에 따라 형성된 격벽은 상부에 광경화된 상층재(34b)를 구비함으로써 형광체 인쇄시 발생하는 격벽의 유실이나 파손을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 격벽은 그만큼 더 균일한 패턴으로 형성된다.

본 발명의 실시 예에 따른 격벽 제조방법에서는 상층재(34b)의 경도가 크므로 두께를 자유롭게 조절하여도 격벽의 경도에 영향을 미치지 않는다. 따라서 상층재(34b)의 두께를 감소시킴으로써 격벽 내부의 형광체에서 발광되는 가시광선의 반사율을 증가시킬 수 있다. 이는, 종래 백색 및 흑색층으로 이루어진 격벽의 경우, 격벽 상부의 흑색층이 격벽 내부의 형광체에서 발광되는 가시광선을 상당량 흡수하던 문제점을 해결하게 한다. 따라서, 격벽의 반사율이 향상되므로 패널휘도가 그만큼 향상된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법은 샌드블라스팅 공정 후 형성된 격벽에 광경화성 재료를 포함하는 상층재를 도포하여 포토리쏘그래피 공정을 거쳐 패터닝하는 것이다. 그 결과, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 제조방법에 의하면 종래의 격벽 제조 방법에 비해 샌드 블라스팅 공정 중 발생하던 격벽의 손상이 감소하며 격벽 상부의 경도가 증가한다. 따라서, 격벽의 패턴균일도가 향상되며, 형광체 인쇄시 격벽이 파손되는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 격벽의 고정세화가 가능해지며 패널의 균일도가 향상된다. 또한, 본 발명은 백색층의 상부에 도포되는 흑색층의 두께를 자유롭게 조절할 수 있게 되어 흑색층의 두께를 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 본 발명은 흑색층의 두께를 감소시킴으로써 격벽 내부의 형광체에서 발광되는 가시광선의 반사율을 높일 수 있다. 이 경우, 격벽의 반사율이 향상되므로 패널의 휘도는 그 만큼 향상된다.

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 정하여져야만 할 것이다.

Claims (4)

1. 기판 상에 어드레스전극 및 유전체층을 형성하는 단계와;

   상기 기판 상에 격벽용 페이스트를 형성하는 단계와;

   상기 격벽용 페이스트 상에 드라이 필름 레진을 형성하는 단계와;

   상기 드라이 필름 레진을 부분적으로 노광한 후 현상하여 상기 격벽용 페이스트 상에 드라이 필름 레진 패턴을 형성하는 단계와;

   상기 드라이 필름 레진 패턴이 형성된 상기 격벽용 페이스트를 샌드 블라스팅하여 상기 격벽용 페이스트를 패턴화하는 단계와;

   상기 패턴화된 격벽용 페이스트를 소성하여 격벽을 형성하는 단계와;

   상기 격벽 상에 광경화성 재료를 포함하는 상층재를 형성하는 단계와;

   상기 상층재를 노광하여 상기 상층재를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상층재는 두께가 5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 상층재를 노광한 후 현상하여 상기 상층재를 부분적으로 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.