KR100524302B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판의 제조공정을 단순화시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 블랙재료층과 전극재료층이 일체화된 시트를 마련하는 단계와; 상기 시트를 기판 상에 형성하는 단계와; 상기 시트가 형성된 기판의 전면과 배면 상에 투과부가 서로 다른 제1 및 제2 마스크를 각각 정렬하는 단계와; 상기 제1 및 제2 마스크를 이용하여 상기 시트의 전극재료층 및 블랙재료층을 노광하는 단계와; 상기 노광된 시트의 블랙재료층과 전극재료층을 현상하여 버스전극과 광차단층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법{PLASMA DISPLAY PANEL AND METHOD OF FABRICATING THEREOF}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것으로, 특히 기판의 제조공정을 단순화시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 "LCD"라 함), 전계방출 표시장치(Field Emission Display; 이하 "FED"라 함) 및 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel; 이하 "PDP"라 함)등의 평면 표시장치가 활발히 개발되고 있으며, 이들중 PDP는 단순구조에 의한 제작의 용이성, 고휘도 및 고발광 효율의 우수, 메모리 기능 및 160°이상의 광시야각을 갖는 점과 아울러 40 인치이상의 대화면을 구현할수 있는 장점을 가지고 있다.
도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 상부기판(46) 상에 형성되어진 주사/유지전극(34Y) 및 공통유지전극(34Z)과, 하부기판(44) 상에 형성되어진 어드레스전극(32X)을 구비한다.
유지전극쌍(34Y,34Z)은 투명전극(34a)과 버스전극(34b)으로 이루어진다. 버스전극(34b)은 블랙재료층(34i)과 전극재료층(34j)의 이중층구조로 되어있다.
주사/유지전극(34Y)과 공통유지전극(34Z)이 나란하게 형성된 상부기판(46)에는 상부 유전체층(42)과 보호막(40)이 적층된다. 상부 유전체층(42)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다.
보호막(40)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(42)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방전 효율을 높이게 된다. 보호막(40)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
어드레스전극(32X)이 형성된 하부기판(44) 상에는 하부 유전체층(48) 및 격벽(38)이 형성되며, 하부 유전체층(48)과 격벽(38)의 표면에는 형광체층(36)이 도포된다. 어드레스전극(32X)은 주사/유지전극(34Y) 및 공통유지전극(34Z)과 교차되는 방향으로 형성된다.
격벽(38)은 어드레스전극(32X)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.
형광체층(36)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B) 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상부기판(46)/하부기판(44)과 격벽(38) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
이러한 PDP의 상부 유전체층(42)에는 화면의 콘트라스트를 향상시키기 위해 유지전극쌍(34Y,34Z)과 나란한 방향으로 블랙매트릭스(52)가 형성된다.
블랙매트릭스(52)는 인접한 방전셀 사이에서 외부광 및 내부의 투과광을 흡수함으로써 채도 및 콘트라스트의 향상을 기할 수 있다. 또한 블랙매트릭스(52)는 가시광 흡수체이므로 검은색을 가져야 한다.
블랙매트릭스(52)는 통상 전이점 400℃ 이하의 저온 PbO계 모상유리에 루테늄(Ru), 코발트(Co) 등의 금속과 용매 및 감광성 수지를 혼합하여 약 5㎛ 높이를 갖도록 인쇄법이나 감광성법에 의해 형성된다.
도 2a 내지 도 2g는 종래기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판의 제조방법을 나타내는 도면이다.
먼저, 상부기판(46) 상에 투명전도성 물질을 증착한 후 패터닝하여 도 2a에 도시된 바와 같이 투명전극(34a)이 형성된다. 투명전극(34a)이 형성된 상부기판(46) 상에 투명전극(34a)을 덮도록 도 2b와 같이 전도성이 약한 블랙재료층(34i)이 인쇄된 후 건조된다. 이어서, 도 2c와 같이 블랙재료층(34i) 상에 투과부(60b)와 차단부(60a)를 갖는 제1 포토 마스크(60)를 이용하여 투과부(60b)와 대응되는 블랙재료층(61)이 노광된다.
이어서, 부분적으로 노광된 블랙재료층(34i)이 형성된 상부기판(46)상에 도 2d와 같이 전극재료층(34j)이 인쇄된 후 건조된다. 그 다음, 도 2e와 같이 투과부(70b) 및 차단부(70a)를 갖는 제2 포토 마스크(70)를 이용하여 투과부(70b)와 중첩되는 블랙재료층(34i) 및 전극재료층(34j)이 노광된다. 노광된 블랙재료층(34i) 및 전극재료층(34j)이 현상공정에 의해 패터닝된 후 소성공정을 거쳐 도 2f에 도시된 바와 같이 버스전극(34b)과 블랙 매트릭스(52)가 형성된다. 여기서, 버스전극은 블랙재료층(34i) 및 전극재료층(34j)으로 이루어진 2층구조이며 블랙 매트릭스(52)는 블랙재료층(34i)으로 이루어진 단층구조이다.
유지전극쌍(34Y,34Z)과 블랙매트릭스(52)가 형성된 상부기판(46) 상에 유전체층 물질을 도포하여 도 2g와 같이 상부 유전체층(42)이 형성된다.
이후, 상부 유전체층(42) 상에 보호층 물질인 산화마그네슘을 도포하여 도 2h에 도시된 바와 같이 보호막(40)이 형성된다.
그러나, 종래 PDP의 상판 제조공정시 블랙재료층(34i)의 인쇄 및 건조, 전극재료층(34j)의 인쇄 및 건조 등 여러번의 공정과정에서 공기중의 먼지 등을 포함하는 이물질 등이 각 재료층에 혼입되는 문제가 발생한다. 또한, 종래 PDP의 상판을 형성하기 위해서는 여러번의 마스크공정이 필요하다. 특히, 버스전극과 블랙매트릭스를 형성하기 위해서는 적어도 두 번의 노광공정과 현상공정을 포함하는 마스크 공정이 필요하므로 공정이 복잡해지고 공정시간이 길어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판의 제조공정을 단순화시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 블랙재료층과 전극재료층이 일체화된 시트를 마련하는 단계와; 상기 시트를 기판 상에 형성하는 단계와; 상기 시트가 형성된 기판의 전면과 배면 상에 제1 및 제2 마스크를 각각 정렬하는 단계와; 상기 제1 및 제2 마스크를 이용하여 상기 시트를 노광하고 현상하여 상기 시트를 패터닝함으로써 버스전극과 광차단층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 버스전극과 광차단층을 형성하는 단계는, 상기 제1 마스크로 상기 시트의 전극재료층과 블랙 재료층을 노광함과 동시에 상기 제2 마스크로 상기 시트의 불랙재료층을 노광하는 단계와; 상기 노광된 시트의 블랙재료층과 전극재료층을 동시에 현상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 마스크를 이용한 노광은 200~800㎜J 정도의 자외선을 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 마스크를 이용한 노광은 400~1000㎜J 정도의 자외선을 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 버스전극은 상기 블랙재료층과 상기 전극재료층으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 불랙재료층은 50~60%의 루테늄(Ru) 및 코발트(Co) 중 적어도 하나, 20~30%의 용매, 25~35%의 감광성 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전극재료층은 50~60%의 Ag, 20~30%의 용매, 25~35%의 감광성 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 버스전극과 블랙 매트릭스가 형성된 기판 상에 유전체를 형성하는 단계와; 상기 유전체가 형성된 기판 상에 보호막을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 특징으로 한다.
상기 시트를 마련하는 단계는, 상기 블랙재료층과 상기 전극재료층을 라미네이트 공정으로 합착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기판 상에 시트를 형성하는 단계는, 상기 기판과 상기 시트를 라미네이트 공정으로 합착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상판의 제조방법을 나타내는 도면이다.
먼저, 상부기판(146) 상에 투명전도성 물질이 증착된 후 패터닝되어 도 3a에 도시된 바와 같이 상부기판(146) 상에는 투명전극(134a)이 형성된다. 투명전극(134a)이 형성된 상부기판(146) 상에는 도 3b에 도시된 바와 같이 투명전극(134a)을 덮도록 별도의 공정에 의해 제작된 블랙재료층(134i)과 전극재료층(134j)이 일체화된 단일 시트(Sheet)(134b)가 형성된다.
블랙재료층(134i)과 전극재료층(134j)은 아래의 표 1 및 표 2과 같은 조성으로 제작된다.
전극재료층의 조성 Ru 또는Co 용매 감광성 수지
함량 50~60% 20~30% 25~35%
전극재료층의 조성 Ag 용매 감광성 수지
함량 50~60% 20~30% 25~35%
이러한 단일 시트(134b)는 투명전극(134a)이 형성된 상부
이러한 단일 시트(134b)는 투명전극(134a)이 형성된 상부기판(146)과 50~80℃ 정도의 온도와 1.5 kgf/㎠ 정도의 압력으로 라미네이팅된다.
이어서, 도 3c와 같이 단일 시트(134b)가 형성된 상부기판(146)의 전면 상에 투과부(80b)와 차단부(80a)를 갖는 제1 포토 마스크(80)가 정렬되며, 상부기판(146)의 배면 상에 투과부(90b)와 차단부(90a)를 갖는 제2 포토 마스크(90)가 정렬된다.
제1 포토 마스크(80)의 투과부(80b)는 추후에 버스전극이 형성될 영역(85)과 중첩되며 제2 포토 마스크(90)의 투과부(90b)는 추후에 블랙매트릭스가 형성될 영역(95)과 중첩된다.
상부기판(146)의 전면에 정렬된 제1 포토 마스크(80)를 이용하여 투과부(80b)와 중첩되는 블랙재료층(134i) 및 전극재료층(134j)이 200~800㎜J 정도의 자외선에 의해 노광되고, 상부기판(146)의 배면에 정렬된 제2 포토 마스크(90)를 이용하여 투과부(90b)와 중첩되는 영역(95)의 블랙재료층(134i)이 400~1000㎜J 정도의 자외선에 의해 노광된다.
이어서, 단일 시트(134b)는 현상공정에 의해 패터닝된 후 소성공정을 거쳐 도 3d에 도시된 바와 같이 버스전극(134b)과 블랙매트릭스(152)가 형성된다. 여기서, 버스전극(134b)은 블랙재료층(134i) 및 전극재료층(134j)으로 이루어진 2층구조로 투명전극(134a) 상에 형성되며, 블랙 매트릭스(152)는 블랙재료층(134i)으로 이루어진 단층구조로 상부기판(146) 상에 형성된다.
투명전극(134a)과 버스전극(134b)으로 각각 이루어진 주사/유지전극 및 공통유지전극(134Y, 134Z)과 블랙 매트릭스(152)가 형성된 상부기판(146) 상에 유전체층 물질이 도포됨으로써 도 3e와 같이 상부 유전체층(142)이 형성된다.
이후, 상부 유전체층(142) 상에 산화마그네슘이 도포됨으로써 도 3f에 도시된 바와 같이 보호막(140)이 형성된다.
도 4는 라미네이팅공정에 의한 단일시트 형성을 설명하기 위한 도면이다.
제1 롤러(72a)에 감겨있는 블랙재료층(134i)과 제2 롤러(72b)에 감겨있는 전극재료층(134b)은 압축롤러(75)에 의해 가압, 인출됨과 동시에 도시하지 않은 히터(heater)에 의해 가열된다. 이러한 라미네이팅 공정시 온도는 70~90℃정도이고 압력은 3~4㎏/㎠정도이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 PDP는 종래대비 노광공정을 1회로 단축시킴으로써 제조공정을 단순화함과 아울러 다수의 공정과정에서 발생하는 이물질의 혼입을 크게 감소시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 제조된 블랙재료층과 전극재료층이 일체화된 단일 시트를 1회의 노광 및 현상공정으로 블랙매트릭스 및 버스전극을 형성함으로써 제조공정을 단순화시킨다. 또한, 단순해진 제조공정으로 인해 공기중의 먼지 등을 포함하는 이물질 등에 의한 소자특성의 저하가 방지된다.
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.
도 1은 통상의 3 전극 교류형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타낸 단면도.
도 2a 내지 도 2e는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도들.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도들.
도 4는 블랙재료층과 전극재료층의 라미네이팅공정을 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
32X,132X : 어드레스전극 34Y,134Y : 주사유지전극
34Z,134Z : 공통유지전극 36,136 : 형광체층
38,138 : 격벽 40,140 : 보호막
42,48 : 유전체층 44,144 : 하부기판
46 : 상부기판 52, 152 : 블랙매트릭스

Claims (11)

  1. 블랙재료층과 전극재료층이 일체화된 시트를 마련하는 단계와;
    상기 시트를 기판 상에 형성하는 단계와;
    상기 시트가 형성된 기판의 전면과 배면 상에 투과부가 서로 다른 제1 및 제2 마스크를 각각 정렬하는 단계와;
    상기 제1 및 제2 마스크를 이용하여 상기 시트의 전극재료층 및 블랙재료층을 노광하는 단계와;
    상기 노광된 시트의 블랙재료층과 전극재료층을 현상하여 버스전극과 광차단층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 버스전극과 광차단층을 형성하는 단계는
    상기 제1 마스크로 상기 시트의 전극재료층과 블랙 재료층을 노광함과 동시에 상기 제2 마스크로 상기 시트의 블랙재료층을 노광하는 단계와;
    상기 노광된 시트의 블랙재료층과 전극재료층을 동시에 현상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 마스크를 이용한 노광은 200~800㎜J 정도의 자외선을 이용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 마스크를 이용한 노광은 400~1000㎜J 정도의 자외선을 이용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 버스전극은 상기 블랙재료층과 상기 전극재료층으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 불랙재료층은 50~60%의 루테늄(Ru) 및 코발트(Co) 중 적어도 하나, 20~30%의 용매, 25~35%의 감광성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 전극재료층은 50~60%의 Ag, 20~30%의 용매, 25~35%의 감광성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 버스전극과 블랙 매트릭스가 형성된 기판 상에 유전체를 형성하는 단계와;
    상기 유전체가 형성된 기판 상에 보호막을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트를 마련하는 단계는,
    상기 블랙재료층과 상기 전극재료층을 라미네이트 공정으로 합착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 시트를 형성하는 단계는,
    상기 기판과 상기 시트를 라미네이트 공정으로 합착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  11. 상부기판 상에 형성된 투명전극과 버스전극을 포함하는 주사/유지전극 및 공통유지전극과;
    상기 투명전극과 버스전극 사이에 형성된 블랙재료층;
    상기 상부기판 상에 블랙재료층과 같은 재질로 형성된 블랙매트릭스층;
    상기 블랙재료층과 블랙매트릭스층은 루테늄(Ru) 및 코발트(Co) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널
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