KR100525893B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 (a)기판 상에 어드레스전극 및 유전체를 형성하는 단계와; (b)상기 유전체 상에 격벽 형성재를 적층 및 소성하는 단계와; (c)상기 격벽 형성재 상에 패턴형성재를 적층하는 단계와; (d)상기 패턴형성재를 클로즈 타입의 셀 구간 및 각 셀 구간을 세로방향으로 연결시키기 위한 연결구간으로 패터닝하는 단계와; (e)상기 패턴형성재를 마스크로 하여 격벽 형성재를 에칭하여 가로방향과 세로방향의 높이를 달리하는 격벽을 형성하는 단계와; (f)상기 격벽 형성재 상부의 패턴형성재를 제거하는 단계와; (g)상기 격벽 형성재를 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 격벽 형성을 위한 에칭공정 시, 가로방향과 세로방향의 높이를 달리하는 차등 격벽을 손쉽게 제작할 수 있고, 셀 간의 탈 개스의 이동이 자유로워 오염된 방전가스에 의해 셀이 브레이크다운 되는 것을 방지하며, 패널 구동 시에 형광체에 침투에 의한 혼색 또는 형광체 탈락 현상 등을 방지하게 되어 제품의 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법{partition manufacturing method of Plasma display panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것으로서, 특히 격벽 형성을 위한 에칭공정 시, 가로방향과 세로방향의 높이를 달리하는 차등 격벽을 손쉽게 제작할 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법에 관한 것이다.

본 고안은 플라즈마 디스플레이 패널의 리브 구조에 관한 것으로서, 특히 클로즈 타입으로 형성된 리브에 그루브를 형성하여 부분적인 브레이크다운을 방지할 수 있도록 한 PDP 기판의 리브 구조에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 He+Xe 또는 Ne+Xe가스의 방전시 발생하는 147㎚의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다.

이러한, PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐 아니라, 최근의 기술 개발에 힘입어 크게 향상된 화질을 제공한다.

도 1은 종래의 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 개략사시도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같이 어드레스 전극(12)이 실장되어진 하부기판(11)과 유지전극쌍(22)이 실장되어진 상부기판(21)을 구비하는 교류 구동방식의 PDP가 도시되어 있다.

먼저, 어드레스전극(12)이 실장된 하부기판(11) 상에는 유전체(13)과 방전셀들을 분할하는 격벽(14)이 형성된다. 이때, 상기 유전체(13)와 격벽(14)의 표면에는 형광체(18)가 도포된다.

이러한 형광체(18)는 플라즈마 방전 시, 발생되는 자외선에 의해 발광함으로써 가시광선을 발생한다.

그리고, 유지전극쌍(22)이 실장된 상부기판(21)에는 유전층(23)과 보호막(24)이 순차적으로 형성된다.

상기 유전층(23)은 플라즈마 방전 시, 벽전하를 축적하게 되고, 상기 보호막(24)은 플라즈마 방전 시, 가스 이온의 스퍼터링으로부터 유지전극쌍(22)과 유전층(23)을 보호함과 아울러 이차전자의 방출효율을 높이는 역할을 한다.

이러한, PDP의 방전셀들에는 He+Xe 또는 Ne+Xe의 혼합가스가 봉입된다.

상기 격벽(14)은 방전셀간의 전기적, 광학적 크로스토크(Cross talk)를 방지하는 역할을 한다. 따라서, 상기 격벽(14)은 표시품질과 발광효율을 위한 가장 중요한 요소이며 패널이 대형화, 고정세화 됨에 따라 격벽에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다.

여기서, 상기 하부기판(11)의 구조를 살펴보면, 격벽(혹은 리브 ; Rib, 14)이 스트라이프 형상으로 형성되어 있으며, 이러한 구조는 현재 일반적으로 널리 사용되고 있다.

그러나, 이러한 스트라이프 구조에서는 격벽(14)과 전극이 수직으로 교차되어 있어 방전영역이 격벽구조를 따라 연결되어 있다.

그 결과, 인접한 셀의 방전 영향으로 인해 원하는 색상의 빛을 표현하지 못하게 되는 크로스 토크 현상이 발생될 수 있다. 즉, 원하는 두 개의 면 방전전극에서 방전이 일어나는 것은 물론 주위 셀과의 사이에 방전이 일어날 수도 있다.

PDP 제품에서는 원하는 셀 내에서 플라즈마 방전을 통해 화면에 원하는 색상을 표현하게 되는데, 인접해 있는 셀의 방전 영향으로 인해 원하는 색상의 빛을 표현하지 못하게 되는 것을 크로스 토크라 한다.

이러한, 크로스 토크를 방지하기 위해서는 각각의 방전 셀들이 독립적으로 방전하도록 격벽의 구조를 개선함으로써 해결이 가능하다.

또한, 상기한 스트라이프 타입의 격벽 구조에서는 격벽(14)이 일정 방향으로만 되어 있어 기계적 강도가 떨어지며, 그 결과 무너지거나 파손될 가능성도 있다.

상기한 스트라이프 타입 리브의 문제점을 보완하기 위한 연구 결과로 클로즈 타입의 격벽 구조가 제안되고 있다.

또, 이와 같은 클로즈 타입 격벽 구조는 와플 구조(Waffle type), 벌집 구조(Honey comb type), SDR 구조(Segmented electrode in Delta color arrayed Rectangular subpixel type) 등이 있으며, 와플 구조와 SDR 구조의 리브는 도 3에 도시되어 있다.

이와 같은 클로즈 타입 격벽은 막혀진 형태로 되어 있어 기계적 강도가 우수하고, 각 셀(17)이 하나의 방전 셀(17)의 역할을 하므로 기존의 스트라이프 타입 격벽에서 발생될 수 있는 크로스 토크의 문제를 해결할 수 있다.

그러나, 클로즈 타입 격벽구조는 상부기판(21)과 하부기판(11)이 밀착된 상황에서 각각의 셀(25)들이 독립적인 방전 챔버의 구조를 갖게 된다. 이 경우 부분적으로 셀(17)이 오염되거나 가스 발생이 심각한 경우에는 그 부분의 방전가스가 오염되어 부분적으로 셀(17)들이 브레이크다운 되는 문제가 있다.

물론, 상부기판(21)과 하부기판(11)이 완전히 밀봉되지 않았기 때문에 오염된 가스가 인접한 셀(17)로 이동될 수는 있지만, 그 정도가 기존의 스트라이프 타입에 비해서는 컨덕턴스 관점에서 현저하게 감소되며, 오염된 방전가스의 영향을 무시할 수는 없다.

또한, 종래의 클로즈 타입 격벽구조는 가로 격벽(14a)과 세로 격벽(14b)이 동일한 높이로 제작되어 있어, 형광체 도포공정 시, 가로 격벽(14a) 상에 남아 있던 형광체(18)가 패널 구동 시에 세로 격벽(14b)에 의해 구분되고 있는 다른 색의 형광체(18)에 침투하여 혼색 또는 형광체 탈락 현상 및 상부기판(21)과의 상호작용에 의해 여러 가지 불량을 야기시키는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 패턴 형성재를 패턴함에 있어, 셀 구간과 상기 셀구간을 연결시키기 위한 연결구간을 형성함으로서, 격벽 형성을 위한 에칭공정 시, 가로방향과 세로방향의 높이를 달리하는 차등 격벽을 손쉽게 제작할 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 (a)기판 상에 어드레스전극 및 유전체를 형성하는 단계와; (b)상기 유전체 상에 격벽 형성재를 적층 및 소성하는 단계와; (c)상기 격벽 형성재 상에 패턴형성재를 적층하는 단계와; (d)상기 패턴형성재를 클로즈 타입의 셀 구간 및 각 셀 구간을 세로방향으로 연결시키기 위한 연결구간으로 패터닝하는 단계와; (e)상기 패턴형성재를 마스크로 하여 격벽 형성재를 에칭하여 가로방향과 세로방향의 높이를 달리하는 격벽을 형성하는 단계와; (f)상기 격벽 형성재 상부의 패턴형성재를 제거하는 단계와; (g)상기 격벽 형성재를 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 격벽 형성재는 패이스트를 사용하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 격벽 형성재는 슬러리를 사용하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 격벽 형성재는 그린시트를 사용하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 패턴 형성재는 DFR을 사용하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 패턴 형성재는 포토 마스크를 사용하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 DFR 또는 포토마스크는 격벽 내부의 셀공간을 형성시키기 위한 제1홈과 세로방향보다 가로방향의 높이가 낮은 격벽형태를 형성시키기 위한 제2홈으로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 DFR 또는 포토마스크의 제1홈과 제2홈은 세로방향으로 교번적으로 위치하는 것을 특징으로 한다.

여기서, DFR 또는 포토마스크의 제2홈의 크기는 제1홈의 크기보다 작은 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 (e)단계는 등방성 식각(Isotropic Etch)을 이용하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 연결구간의 패턴은 원형, 타원형, 사각형 또는 장공 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 단계적으로 보인 개략 단면도이다.

동 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법은 유리기판(111)이 마련되고, 상기 유리기판(111) 상에 유전체(113)가 도포, 인쇄 또는 코팅된다(도 4a). 이때, 상기 유전체(113)를 도포하기 전에 인쇄법, 점착법(additive), 감광성 페이스트 등을 이용하여 상기 유리기판(111) 상에 어드레스전극(112)이 형성되는 것이 바람직하다.

이어서, 상기 유전체(113)를 건조 및 소성한다(도 4b). 이때, 상기 유전체(113)는 인쇄법 또는 코팅법 중 어느 하나를 이용하여 형성될 수 있다. 이러한 경우, 유전체의 조성물은 파우더를 대략 70중량% 정도로 하고, 수지 및 용매를 30중량%의 비율로 혼합되게 된다. 이때, 수지의 조성비는 대략 2~3중량%를 차지하게 된다. 파우더와 수지 등은 그 용도에 따라 다양한 재료들이 사용될 수 있다.

이어서, 상기 유전체(113) 상에 격벽 형성재(114)를 적층 및 소성한다(도 4c). 이때, 상기 격벽 형성재(114)는 패이스트, 슬러리 또는 그린시트를 사용한다.

이어서, 상기 격벽 형성재(114) 상에 패턴 형성재(115)를 적층한다. 이때, 상기 패턴 형성재(115)는 DFR(Dry Film Resist) 또는 포토 마스크(photo mask)를 사용한다.

이어서, 노광공정 및 현상공정을 통해서 상기 패턴 형성재(115)를 패터닝(patterning)한다(도 4d). 이때, 상기 패턴은 클로즈 타입의 셀 구간(115a) 및 각 셀 구간(115a)을 세로방향으로 연결시키기 위한 연결구간(115b)으로 패터닝한다(도 5참조).

이어서, 상기 패턴형성재(115)를 마스크로 하여 격벽 형성재(114)를 에칭하여 가로방향과 세로방향의 높이를 달리하는 격벽(114)을 형성한다(도 4e).

이어서, 상기 격벽 형성재(114) 상부의 패턴형성재(115)를 제거하고, 상기 격벽 형성재(114)를 소성한다(도 4f, 도 4g).

그리고, 인쇄법 등을 이용하여 상기 격벽(114) 내벽을 따라 형광체(118)를 도포함으로써, 플라즈마 디스플레이 패널의 하판이 제조된다(도 4h).

도 5는 본 발명에 따른 격벽 제조를 위한 패턴닝 공정을 보인 사시도로서, 격벽 형성재(114) 상에 적층된 패턴 형성재(115)에 형성한 패턴 형상을 보이고 있다.

동 도면에서 보여지는 바와 같은 패턴은 클로즈 타입의 셀 구간(115a) 및 각 셀 구간(115a)을 세로방향으로 연결시키기 위한 연결구간(115b)으로 형성된다. 도면에서 점선으로 표시한 영역은 이 후 공정을 통해 형성하게 될 방전 셀(117) 영역이다.

그리고, 도면에서 보는 바와 같이 연결구간(115b)은 다수의 장공 홀을 형성하는데, 식각 깊이 및 범위에 따라 폭, 길이 및 형성 수를 조절할 수 있도록 하고, 원형, 타원형, 사각형 등의 다양한 패턴을 이용할 수 있다.

도 6의 (a) 내지 (b)는 본 발명에 따른 격벽 제조를 위한 에칭공정을 보인 단면도로서, 상기 도 5에서와 같이 패터닝된 패턴 형성재(115)를 마스크로 이용하여 에칭공정을 수행하게 되면, 도 6의 (b)에서와 같은 식각 공정이 이루어지게 된다.

이는, 등방성 식각(Isotropic Etch)을 이용하는 것으로서, 노광 및 현상공정을 거쳐 패터닝된 웨이퍼를 식각용액에 담게되면, 상기 식각용액은 패턴 형성재(115)와는 반응하지 않고, 격벽 형성재(114)만을 식각한다.

그러나, 패턴 형성재(115)의 셀 구간(115a)과 연결구간(115b)으로 침투된 식각액은 각각 수직방향과 수평방향으로 등방성 식각이 진행되어 언더컷(under cut)을 형성하게 되는데, 이러한 특성을 이용하여 본 발명에서는 세로방향과 가로방향의 높이를 달리하는 클로즈 타입의 격벽구조를 얻을 수 있게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 격벽 제조방법으로 제조된 클로즈 타입 격벽 구조를 보인 사시도로서, 이러한 격벽구조를 사용하게 되면, 오염된 방전가스에 의해 셀(117)이 브레이크다운 되는 문제를 해결할 수 있게 된다.

또한, 형광체 도포공정 시, 가로 격벽(114a)이 세로격벽(114b)보다 낮게 형성됨에 따라, 패널 구동 시에 형광체(118)에 침투에 의한 혼색 또는 형광체 탈락 현상 등의 문제를 예방할 수 있게 된다.

상기와 같은 본 발명은 등방성 식각 원리를 이용하여 가로격벽의 높이를 세로격벽보다 상대적으로 낮게 형성하는 것으로서, 식각 특성을 고려한 패터닝 공정이 무엇보다도 중요하다. 특히, 연결구간(115b)에서의 패턴은 미세한 조정을 위해서 다수의 장공 홀을 배치하여 식각액을 고르게 침투시킬 수 있도록 한다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 본 발명은 패턴 형성재를 패턴함에 있어, 셀 구간과 상기 셀구간을 연결시키기 위한 연결구간을 패턴함으로써, 격벽 형성을 위한 에칭공정 시, 가로방향과 세로방향의 높이를 달리하는 차등 격벽을 손쉽게 제작할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 셀 간의 탈 개스의 이동이 자유로워 오염된 방전가스에 의해 셀이 브레이크다운 되는 것을 방지하는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 형광체 도포공정 시, 가로 격벽이 세로격벽보다 낮게 형성됨에 따라, 패널 구동 시에 형광체에 침투에 의한 혼색 또는 형광체 탈락 현상 등을 방지하게 되어 제품의 성능을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 분해 사시도.

도 2는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 결합상태를 보인 단면도.

도 3은 종래의 클로즈 타입 리브의 여러 형상이 도시된 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법을 단계적으로 보인 개략 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 격벽 제조를 위한 패턴닝 공정을 보인 사시도.

도 6의 (a) 내지 (b)는 본 발명에 따른 격벽 제조를 위한 에칭공정을 보인 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 격벽 제조방법으로 제조된 클로즈 타입 격벽 구조를 보인 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

111: 유리기판 112: 어드레스 전극

113: 유전체 114: 격벽 형성재

114a: 가로 격벽 114b: 세로 격벽

115: 패턴 형성재 115a: 셀 구간

115b: 연결 구간 117: 방전 셀

Claims (11)

1. (a)기판 상에 어드레스전극 및 유전체를 형성하는 단계와;

   (b)상기 유전체 상에 격벽 형성재를 적층 및 소성하는 단계와;

   (c)상기 격벽 형성재 상에 패턴형성재를 적층하는 단계와;

   (d)상기 패턴형성재를 클로즈 타입의 셀 구간, 및 각 셀 구간을 세로방향으로 연결시키기 위하여 적어도 하나의 홈이 형성된 패턴으로 이루어진 연결구간으로 패터닝하는 단계와;

   (e)상기 패턴형성재를 마스크로 하여 격벽 형성재를 에칭하여 가로방향과 세로방향의 높이를 달리하는 격벽을 형성하는 단계와;

   (f)상기 격벽 형성재 상부의 패턴형성재를 제거하는 단계와;

   (g)상기 격벽 형성재를 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 격벽 형성재는 패이스트를 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 격벽 형성재는 슬러리를 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 격벽 형성재는 그린시트를 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 패턴 형성재는 DFR을 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 패턴 형성재는 포토 마스크를 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,

   DFR 또는 포토마스크는 격벽 내부의 셀공간을 형성시키기 위한 제1홈과 세로방향보다 가로방향의 높이가 낮은 격벽형태를 형성시키기 위한 제2홈으로 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
8. 제 7항에 있어서,

   DFR 또는 포토마스크의 제1홈과 제2홈은 세로방향으로 교번적으로 위치하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
9. 제 8항에 있어서,

   DFR 또는 포토마스크의 제2홈의 크기는 제1홈의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 (e)단계는 등방성 식각(Isotropic Etch)을 이용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조방법.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 연결 구간의 패턴은 원형, 타원형, 사각형 또는 장공 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법.