KR100592766B1

KR100592766B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법

Info

Publication number: KR100592766B1
Application number: KR1019990037131A
Authority: KR
Inventors: 김웅식
Original assignee: 엘지마이크론 주식회사
Priority date: 1999-09-02
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2006-06-26
Also published as: KR20010025998A

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법에 관한 것으로, 특히 후면기판에 저융점 글래스와 유브이 수지를 혼합한 페이스트를 코팅하는 공정과, 상기 페이스트에 노광용 패턴을 통해 자외선으로 선택 경화하는 공정과, 상기 노광용 패턴을 알카리 용액으로 현상해 1차 격벽 리소그래피를 형성하는 공정과, 상기 1차 격벽 리소그래피 위에 네가티브 포토레지스트를 코팅하는 공정과, 상기 1차 격벽 리소그래피 형성체의 폭보다 좁게 패턴 형성이 되도록 설계된 노광용 패턴을 통해 자외선으로 선택 경화하는 공정과, 상기 노광용 패턴을 알카리 용액으로 현상해 상기 1차 격벽 리소그래피 위에 브로킹 패턴을 형성하는 공정과, 상기 1차 격벽 리소그래피 형성체를 알카리 용액으로 2차 가공하여 원하는 피치의 격벽을 형성하는 공정과, 상기 브로킹 패턴을 박리한후 소성하여 격벽을 완성하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법에 의하면, 원하는 격벽의 높이를 한번에 쌓고 한번의 얼라인먼트 작업으로 우수한 격벽 패턴성 및 격벽 단면형상을 얻을 수 있다. 또한 상기 격벽을 1차 및 2차 가공으로 행하므로 공정조건을 넓게 가져갈 수 있을 뿐만아니라 높은 격벽 제조수율을 얻을 수 있으며, 1차 격벽 리소그래피와 브로킹 패턴의 폭 수치 조정을 통해 원하는 격벽의 피치를 쉽게 할수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법{Method for Manufacturing The Rear plate of Plasma Display Panel}

도 1은 일반적인 교류형 PDP의 1셀의 단면 구성도

도 2는 종래의 스크린 프린트법에 의한 PDP 후면판 격벽 제조 공정도

도 3은 종래의 유브이 페이스트법에 의한 PDP 후면판 격벽 제조 공정도

도 4는 종래의 샌드 블라스트법에 의한 PDP 후면판 격벽 제조 공정도

도 5는 본 발명에 의한 PDP 후면판 격벽 제조 공정도

도 6은 종래기술 및 본 발명에 의한 PDP 후면판 격벽 제조 공정도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 전면 글라스 기판 12 : 유지전극

14 : 버스전극 16 : 전면 유전체층

18 : 산화마그네슘(MgO)층 20 : 후면 글라스 기판

22 : 어드레스 전극 24 : 후면 유전체층

26 : 격벽층 28 : 형광체

40 : 스퀴지 42 : 인쇄용 격벽 페이스트

44 : 인쇄용 제판 50 : 유브이 페이스트

52 : 노광용 패턴 60 : 샌드블라스트용 격벽 페이스트

62 : 브로킹재 64 : 브로킹 패턴

100 : 전면판 200 : 후면판

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저융점 글라스와 유브이 수지를 혼합한 페이스트를 코팅·노광·현상하여 1차 격벽 리소그래피를 형성하고 이어 네가티브 포토레지스트를 사용하여 블로킹 패턴을 형성해 2차 격벽 가공을 함으로써 결함이 없는 고정세 격벽 구조물을 얻을 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법에 관한 것이다.

상기 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: 이하 'PDP'라고도 칭함)은 전면 글라스 기판과 후면 글라스 기판 사이에 방전 공간을 형성하고, 전극 사이에서 플라즈마 방전을 일으켜 주위에 존재하는 형광체로 하여금 여기되도록 발광시킴으로써 화면을 표시하는 장치이다.

일반적으로, PDP는 직류형과 교류형으로 나눌수 있으며 이 중 교류형 PDP가 현재 주류를 이루고 있다.

도 1은 일반적인 교류형 PDP의 1(one) 셀(Cell)을 단면 구성으로 나타낸 것으로, 전면판(100)과 후면판(200) 사이에 실링구조체(도시하지 않음)가 밀봉된 구조이다.

먼저 전면판(100)은, 전면 글라스 기판(10)과, 상기 전면 글라스 기판(10) 하단에 형성된 유지전극(12)과, 상기 유지전극(12)의 저항을 줄이기 위해 상기 유지전극(12) 하단에 형성된 버스(BUS) 전극(14)과, 상기 버스 전극(14) 및 유지전극(12)을 덮는 전면 유전체층(16)과, 상기 전면 유전체층(16)의 스퍼터링을 방지하기 위해 상기 전면 유전체층(16) 하단에 형성된 산화마그네슘(MgO)층(18)으로 구성되어 있다.

상기 후면판(200)의 구성은, 후면 글라스 기판(20)과, 상기 후면 글라스 기판(20) 위에 일정한 간격으로 형성된 어드레스 전극(22)과, 상기 어드레스 전극(22)을 덮는 후면 유전체층(24)과, 상기 어드레스 전극(22) 사이의 상기 유전체층(24) 상단에 형성된 격벽(26)과, 상기 격벽(26) 면을 따라 각각 코팅·소성된 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 형광체(28)로 되어 있다.

상기 전면판(100)과 후면판(200) 사이에는 플라즈마 방전을 일으키는 가스가 봉입되어 있으며, 이것의 밀폐를 위해 상기 전면판(100)과 후면판(200) 사이를 실링구조체로 밀봉되어 있다.

상기 후면판(200)을 형성하기 위한 제조방법으로는 스크린 프린트(screen print)법, 유브이 페이스트법, 샌드블라스트(Sand Blast)법 등이 널리 사용되고 있다.

여기서, 스크린 프린트법에 의한 격벽 제조 공정은 도 2와 같다.

즉, 후면 글라스기판(20) 위에 인쇄용 제판(44)을 올려놓고 이 인쇄용 제판(44) 위에 인쇄용 격벽 페이스트(42)를 스퀴지(40)로 밀어서 인쇄용 제판(44)의 개구부를 통과시켜 스크린 인쇄한다[도 2의 (a)]. 이후 100∼150℃의 온도로 건조시키고 난 뒤 먼저 형성된 격벽(26) 위로 스크린 프린트하는 공정을 원하는 격벽 높이만큼 실시한다(도 2b). 이후 500∼700℃ 정도로 소성을 실시[도 2의 (c)]하여 격벽을 완성한다.

상기 유브이 페이스트법에 의한 격벽 제조 공정은 도 3과 같다.

즉, 후면기판(20)에 500∼700℃에서 소성가능한 글래스파우더와 광중합성 올리고머와 광중합성 모노머와 바인더와 용제와 작업성 향상을 위한 첨가제로 구성된 유브이 페이스트(50)를 코팅·건조하고[도 3 (a)], 연이어 노광용 패턴(52)으로 유브이선을 조사해 선택노광[도 3의 (b)]을 실시해 광경화 결합부위 이외의 부분을 탄산나트륨 등의 알카리 물질로 현상[도 3의 (c)]을 실시하고, 다시 유브이 페이스트(50)를 재코팅 건조[도 3의 (d)]하고, 재노광[도 3의 (e)], 재현상[도 3의 (f)]을 행하며 원하는 격벽의 높이가 될 때까지 건조 공정[도 3의 (d)], 노광 공정[도 3의 (e)], 현상 공정[도 3의 (f)]을 실시한 후 500∼700℃로 소성을 하여 격벽(26)을 완성한다.

상기 샌드블라스터법에 의한 격벽 제조 공정은 도 4와 같다.

즉, 후면기판(20) 위에 샌드블라스트용 격벽 페이스트(60)를 코팅하고[도 4의 (a)], 그 위에 디·에프·알 등의 블로킹재(62)를 코팅한후[도 4의 (b)] 노광용 패턴(52)으로 유브이를 조사해 선택경화[도 4의 (c)]한후 현상액으로 현상을 실시해 샌드블라스트용 격벽 페이스트(60)위에 브로킹 패턴(64)을 형성한다[도 4의 (d)]. 이후 샌드로 연마를 실시하여[도 4의 (e)] 격벽(26)을 만들고 소성을 행해 격벽(26)을 완성한다[도 4의 (f)].

그런데, 이와 같은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 격벽제조방법에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 상기 스크린 프린트법의 경우, 1회 인쇄에 따른 높이가 10㎛ 내외로 통상의 격벽높이 100∼150㎛을 형성하기 위해서는 10회 이상의 반복 인쇄가 필요해 공정수가 늘어나며, 동시에 페이스트의 요변성 및 스퀴즈의 압입량차에 따라 각 격벽의 높이가 틀려지게되고, 반복 인쇄에 따른 얼라인먼트 맞춤이 어려워 격벽패턴의 정도가 떨어지는 문제점이 있었다.

둘째, 유브이 페이스트법의 경우, 1회 격벽형성에 따른 높이가 10∼20㎛ 정도로 100∼150㎛의 격벽높이를 형성하기 위해서는 수회 반복 공정이 필요해 공정수가 늘어나며, 반복공정에 따른 얼라인먼트 맞춤이 어려워지고, 노광시의 난반사, 유브이 페이스트의 경화 불완전 등으로 격벽 패턴의 단선 또는 형상거침 등이 일어나는 문제점이 있었다.

셋째, 샌드블라스트법의 경우, 연삭재에 의한 후면판 구조체의 손상을 일으키며, 이를 방지하기위한 보호층을 만들 경우 공정수가 늘어나게 되며, 또한 샌드블라스트 공정 완료후 격벽내 샌드가 잔존하는 문제, 샌드 재사용을 위한 회수처리문제 등이 발생되는 문제점이 있었다.

넷째, 상기 스크린 프린트법, 유브이 페이스트법, 샌드블라스트법은 격벽 가공후 격벽의 단면 형상이 좋지 못한 문제점이 있었다. 즉, 상기 스크린 프린트법의 경우에는 페이스트의 퍼짐성 때문에 격벽형상이 종모양[도 6의 (a)]이 되거나 얼라인먼트 정도(精度)가 떨어져 격벽이 이그러진 형태[도 6의 (b)]가 되고, 상기 유브이 페이스트법의 경우에는 격벽단면의 해상성이 떨어지거나[도 6의 (c)] 얼라인먼트 정도가 떨어져 격벽이 이그러진 형태[도 6의 (d)]가 되며, 또한 상기 샌드블라스트법의 경우에는 분사체 와류에 의해 격벽 하부가 과다연삭되거나 그루브(groove) 형상[도 6 (e)]이 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 저융점 글라스와 유브이 수지를 혼합한 페이스트를 코팅·노광·현상하여 1차 격벽 리소그래피를 형성하고 이어 네가티브 포토레지스트를 사용하여 블로킹 패턴을 형성해 2차 격벽 가공을 함으로써 결함이 없는 고정세 격벽 구조물을 얻을 수 있는 PDP 후면판 제조 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법은,

플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법에 있어서,

후면기판에 저융점 글래스와 유브이 수지를 혼합한 페이스트를 코팅하는 공정과,

상기 페이스트에 노광용 패턴을 통해 자외선으로 선택 경화하는 공정과,

상기 노광용 패턴을 알카리 용액으로 현상해 1차 격벽 리소그래피를 형성하는 공정과,

상기 1차 격벽 리소그래피 위에 네가티브 포토레지스트를 코팅하는 공정과,

상기 1차 격벽 리소그래피 형성체의 폭보다 좁게 패턴 형성이 되도록 설계된 노광용 패턴을 통해 자외선으로 선택 경화하는 공정과,

상기 노광용 패턴을 알카리 용액으로 현상해 상기 1차 격벽 리소그래피 위에 브로킹 패턴을 형성하는 공정과,

상기 1차 격벽 리소그래피 형성체를 알카리 용액으로 2차 가공하여 원하는 피치의 격벽을 형성하는 공정과,

상기 브로킹 패턴을 박리한후 소성하여 격벽을 완성하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 저융점 글래스는 ZnO-B₂O₃-SiO₂계 또는 pbO-B₂O ₃-SiO₂계 또는 pbO-B₂O₃-SiO₂-Al₂O₃계 또는 pbO-ZnO-B₂O ₃-SiO₂계 중 어느 하나인 것을 특징으로 하며, 상기 유브이 수지는 분자중에 아크로일기 또는 메타아크로일기를 1개 가짐과 동시에 카르복실기를 1개 가지는 구조로 된 광중합성 올리고머와, 분자중에 아크로일기 또는 메타아크로일기를 1개∼3개 가지는 광중합성 모노머와 광중합개시제와 중합금지제와 작업성 향상을 위한 첨가제로 구성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 저융점 글래스와 유브이 수지의 혼합비가 각각 75∼90%, 25∼10%이며, 상기 네가티브 포토레지스트는 폴리계피산계 포토레지스트 또는 방향족 비스아지드계 포토레지스트 중 어느 1개인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

또, 실시예를 설명하기 위한 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 부호를 사용하고 그 반복적인 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명에 의한 PDP 후면판 격벽 제조 공정도이다.

후면기판(20)에 ZnO-B₂O₃-SiO₂계 또는 pbO-B₂O₃-SiO ₂계 또는 pbO-B₂O₃-SiO₂-Al₂O₃계 또는 pbO-ZnO-B₂O₃-SiO₂계의 저융점 글래스파우더 75∼90%와 분자중에 아크로일기 또는 메타아크로일기를 1개 가지면서 동시에 카르복실기를 1개 가지는 구조로 된 광중합성 올리고머와 분자중에 아크로일기 또는 메타아크로일기를 1개∼3개 가지는 광중합성 모노머와 광중합개시제와 중합금지제와 작업성 향상을 위한 첨가제로 구성된 유브이 수지 25∼10%를 혼합한 유브이 페이스트(50)를 코팅하고(a 공정), 여기에 노광용 패턴(52)을 통해 자외선으로 선택경화시키고(b 공정), 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨 등의 알카리 용액으로 현상하여(c 공정) 1차 격벽 리소그래피를 형성한다.

이어, 폴리비닐시나마이트 등의 폴리계피산계 포토레지스트 또는 부분 환화고무 등의 방향족 비스아지드계 포토레지스트로 1차 격벽 리소그래피 형성체 위에 코팅을 실시하고(d 공정), 이미 형성되어 있는 1차 격벽 리소그래피 형성체의 폭보다 좁게 패턴 형성이 되도록 설계된 노광용 패턴(52)을 통해 자외선으로 선택 경화시키고(e 공정), 현상을 실시하여(f 공정) 1차 격벽 리소그래피 위에 브로킹재를 형성시킨다.

이후, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨 등의 알카리 용액으로 1차 격 벽 리소그래피 형성체를 2차 가공하여 원하는 피치의 격벽을 형성하고 블로킹재(64)를 박리한 후 500∼600℃로 소성을 실시하여(h 공정) 격벽을 완성한다.

다음은, 종래의 스크린프린트법, 유브이 페이스트법, 샌드블라스트법에 의한 격벽 형성후 각각의 해상도 및 격벽의 패턴성과, 본 발명의 격벽제조방법에 의해 제조된 격벽의 해상도 및 격벽의 패턴성을 각각 비교 실험하였다.

먼저, 10×10㎝ 크기의 유리기판 위에, 스크린프린트법, 유브이 페이스트법, 샌드블라스트법, 본 발명의 격벽제조방법에 따라 각각 피치 420㎛(격벽폭 50㎛), 320㎛(격벽폭 40㎛), 200㎛(격벽폭 30㎛), 150㎛(격벽폭 20㎛)의 격벽패턴을 코팅, 노광, 현상 및 샌드블라스트 처리를 행하여 격벽을 형성한 후 각각의 해상도와 격벽패턴성을 측정한 결과 표 1과 같은 결과를 얻었다(단, 격벽의 높이는 120㎛로 하였다).

아래 표 1에서, 해상도는 유리기판과 격벽벽면의 각도인 월 앵글(Wall Angle)을 측정하여 90∼100°인 경우에는 "○", 101∼112°인 경우에는 "△", 113∼124°인 경우에는 "×"로 표기하였으며, 격벽패턴성은 격벽폭 설계치에 대한 실제 격벽폭 측정치의 편차를 측정하여 ±2% 이내면 "○", ±5% 이내면 "△", ±5% 이상이면 "×"로 표기하였다.

		피치 420㎛ 격벽폭 50㎛	피치 320㎛ 격벽폭 40㎛	피치 200㎛ 격벽폭 30㎛	피치 150㎛ 격벽폭 20㎛
해상도	스크린프린트법	△	△	×	×
	유브이 페이스트법	○	△	△	×
	샌드블라스트법	○	△	△	×
	본 발명의 격벽제조방법	○	○	○	△
패턴성	스크린프린트법	○	△	△	×
	유브이 페이스트법	△	△	△	×
	샌드블라스트법	○	○	△	×
	본 발명의 격벽제조방법	○	○	○	○

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법에 의하면, 원하는 격벽의 높이를 한번에 쌓고 한번의 얼라인먼트 작업으로 우수한 격벽 패턴성 및 격벽 단면형상을 얻을 수 있다. 또한 상기 격벽을 1차 및 2차 가공으로 행하므로 공정조건을 넓게 가져갈 수 있을 뿐만아니라 높은 격벽 제조수율을 얻을 수 있으며, 1차 격벽 리소그래피와 브로킹 패턴의 폭 수치 조정을 통해 원하는 격벽의 피치를 쉽게 할수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims

플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법에 있어서,

후면기판에 저융점 글래스와 유브이 수지를 혼합한 페이스트를 코팅하는 공정과,

상기 페이스트에 노광용 패턴을 통해 자외선으로 선택 경화하는 공정과,

상기 노광용 패턴을 알카리 용액으로 현상해 1차 격벽 리소그래피를 형성하는 공정과,

상기 1차 격벽 리소그래피 위에 네가티브 포토레지스트를 코팅하는 공정과,

상기 1차 격벽 리소그래피 형성체의 폭보다 좁게 패턴 형성이 되도록 설계된 노광용 패턴을 통해 자외선으로 선택 경화하는 공정과,

상기 노광용 패턴을 알카리 용액으로 현상해 상기 1차 격벽 리소그래피 위에 브로킹 패턴을 형성하는 공정과,

상기 1차 격벽 리소그래피 형성체를 알카리 용액으로 2차 가공하여 원하는 피치의 격벽을 형성하는 공정과,

상기 브로킹 패턴을 박리한후 소성하여 격벽을 완성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법.