KR100637521B1 - 평판 표시소자의 격벽 제조방법 - Google Patents

Abstract

격벽의 높이와 선폭의 제어가 용이하며 보다 단순화된 공정으로 격벽을 제작할 수 있는 평판 표시소자의 격벽 제조방법을 제공한다. 격벽 제조방법은, 기판의 일면에 격벽 페이스트를 도포하고, 도포된 격벽 페이스트를 건조하여 격벽 재료막을 형성하며, 다수개의 격벽 패턴용 홈이 형성된 러빙 부재를 기판에 대고, 기판의 일측단에서 반대편 일측단까지 러빙하여 격벽 재료막을 패턴화한 다음, 패턴화된 격벽 재료막을 소성하여 격벽 재료막 내부의 유기 물질을 제거하는 단계를 포함한다. 상기 러빙 부재는 격벽 형상과 대응하는 다수개의 격벽 패턴용 홈과, 상기 격벽 패턴용 홈 사이의 돌기부가 그 표면에 형성된 로울러로 이루어지며, 이 로울러를 이용하여 러빙하면, 로울러의 돌기부에 압착된 격벽 재료막의 일부가 돌기부와 인접한 격벽 패턴용 홈의 내부로 유입되면서 돌기부에 압착된 부분을 제거하여 격벽 재료막을 패턴화한다. 이로서 한번의 러빙 공정으로 격벽 재료막을 패턴화할 수 있으며, 로울러의 표면 형상에 따라 여러가지 패턴의 격벽을 형성할 수 있는 장점이 있다.

평판표시소자, 전계방출표시소자, 플라즈마표시소자, 격벽, 로울러, 러빙, 인쇄

Description

평판 표시소자의 격벽 제조방법 {Manufacturing method of partition for flat panel display}

도 1은 본 발명에 의한 평판 표시소자의 격벽 제조방법을 순차적으로 나타낸 공정 순서도.

도 2는 격벽 페이스트 도포 과정을 나타낸 개략도.

도 3은 러빙 과정을 나타낸 개략도.

도 4는 본 발명에 의해 완성된 격벽의 개략도.

본 발명은 평판 표시소자의 격벽 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 격벽의 제작 과정을 보다 단순화하며, 격벽의 높이와 선폭의 제어가 용이한 평판 표시소자의 격벽 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 평판 표시소자(FPD;Flat Panel Display)는 큰 부피와 고전력이 요구되는 음극선관과는 달리, 박형으로 대형화가 가능하고 저전력으로 동작되는 표시소자이며, 이 가운데 격벽이 요구되는 평판 표시소자에는 전계 방출 표시소자와 플라즈마 표시소자가 대표적이다.

전계 방출 표시소자(FED;Field Emission Display)는 에미터에 강한 전계를 형성하여 양자역학적인 터널링 효과에 의해 전자를 방출시키고, 방출된 전자는 진공 상태를 이동하여 애노드 전극에 형성된 형광막에 충돌, 형광막을 발광시킴으로써 소정의 화상을 구현하는 표시소자이다.

상기한 전계 방출 표시소자는 캐소드 전극과 에미터를 포함하는 전자방출용 냉음극 부분인 캐소드 기판과, 애노드 전극과 형광막을 포함하는 양극 부분인 애노드 기판을 일체로 조립하고, 표시소자 내부를 배기시킨 후, 밀봉하는 과정으로 제조된다.

이 때, 표시소자 내부는 에미터의 효과적인 전자 방출을 위하여 10^-7∼10^-10 토르(torr) 정도의 고진공을 형성하며, 이에 따라 표시소자 외부의 대기압이 표시소자에 가하는 힘에 의한 손상을 방지하기 위하여 표시소자 내부에 격벽을 형성한다.

플라즈마 표시소자(PDP;Plasma Display Panel)는 기체 방전시 생기는 플라즈마로부터 나오는 빛을 이용하여 영상을 표현하는 장치이며, 최근 40인치 이상의 대형 벽결이 텔레비젼에 적용되고 있다.

플라즈마 표시소자는 애노드 전극이 형성된 상부 기판과 캐소드 전극이 형성된 하부 기판이 다수개의 픽셀을 구분짓는 격벽과 함께 조립된 것으로, 다수개의 픽셀 내부에는 녹, 청, 적 형광체가 순차적으로 도포되어 있으며, 각 픽셀의 내부에는 네온과 크세논 등의 가스가 주입된다. 이로서 상기 전극에 전압을 인가하면 각 셀에 주입된 가스가 활성화되었다가 방전되면서 형광층을 발광시켜 소정의 화상을 구현하게 된다.

여기서, 상기 격벽은 방전 거리를 일정하게 유지시키며, 인접한 픽셀 사이의 전기적, 광학적인 상호 혼선(crosstalk)을 방지하는 역할을 한다.

평판 표시소자의 격벽을 제조하는 방법에는 일반적으로 스크린 프린트 방법과 샌드 블라스트 방법이 사용되고 있다.

스크린 프린트 방법은 패턴화된 스크린 메쉬를 기판 위에 장착하고, 격벽 형성에 필요한 페이스트를 압착하여 원하는 형상으로 기판에 인쇄하는 방법으로, 기판을 고정시킨 상태에서 페이스트를 기판 위에 인쇄하고 건조하는 과정을 반복하여 기판 위에 격벽을 형성한다.

그러나 위 방법은 페이스트 인쇄 과정을 반복할 때마다 스크린 메쉬와 기판의 위치를 적당하게 조절하는 과정을 반복 수행함으로써, 공정이 복잡하고 공정에 소요되는 시간을 연장시킬 뿐만 아니라 반복 작업에 의해 인쇄 위치가 어긋날 위험이 많다.

반면, 샌드 블러스트(sand-blast) 방법은 기판 위에 격벽 물질을 도포하고, 도포된 격벽 물질 위에 포토레지스트 필름을 부착한 다음, 노광용 마스크를 이용하여 노광하고, 현상 작업을 거쳐 포토레지스트 필름을 패턴화한다. 그리고 Al₂O₃, SiO₂ 등의 연마제를 압축 공기 등으로 분사하여 그 표면에 포토레지스트 필름이 형성되지 않은 격벽 재료의 일부분을 물리적으로 제거하고, 남아있는 포토레지스트 필름을 박리하는 과정으로 이루어진다.

그러나 위 방법은 공정이 복잡하고, 기판에 물리적 충격을 가함에 따라 기판에 균열을 일으킬 수 있는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 격벽의 제작 과정을 보다 단순화하여 소요 시간과 공정 수를 단축시키고, 보다 정밀한 패턴 형성이 가능하며, 격벽의 높이와 선폭의 제어가 용이한 평판 표시소자의 격벽 제조방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

기판의 일면에 격벽 페이스트를 도포하는 단계와,

도포된 격벽 페이스트를 건조하여 격벽 재료막을 형성하는 단계와,

다수개의 격벽 패턴용 홈이 형성된 러빙 부재를 기판에 대고, 기판의 일측단에서 반대편 일측단까지 러빙하여 격벽 재료막을 패턴화하는 단계와,

패턴화된 격벽 재료막을 소성하여 격벽 재료막 내부의 유기 물질을 제거하는 단계를 포함하는 평판 표시소자의 격벽 제조방법을 제공한다.

상기한 러빙 부재는 격벽 형상과 대응하는 다수개의 격벽 패턴용 홈과, 상기 격벽 패턴용 홈 사이의 돌기부가 그 표면에 형성된 로울러로 이루어지며, 상기 로울러의 돌기부에 압착된 격벽 재료막의 일부분이 상기 돌기부와 인접한 격벽 패턴용 홈의 내부로 유입되면서 돌기부에 압착된 부분을 제거하는 것으로 격벽 재료막 을 패턴화한다.

이로서 한번의 러빙 공정으로 격벽 재료막을 패턴화하여 공정 수와 공정에 소요되는 시간을 단축시키고, 상기 로울러의 표면 패턴에 따라 다양한 형태의 격벽을 제작할 수 있는 장점을 갖는다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 평판 표시소자의 격벽 제조방법을 순차적으로 나타낸 공정 순서도이다. 평판 표시소자의 격벽을 제조하기 위하여, 먼저 격벽이 형성될 기판(2)의 일면에 격벽 페이스트(4)를 균일하게 도포하며, 보다 바람직하게는 상기 격벽 페이스트(4)를 기판(2)의 일면에 스크린 인쇄한다. (도 2 참고)

격벽 페이스트(4)는 분말 유리인 PbO와 SiO₂ 및 B₂O₃를 주성분으로 하며, 여기에 인쇄 작업에 용이한 점성을 부여하는 솔벤트와, 기판과의 접착력 향상을 위한 유기 바인더와, 소성 후 격벽의 형태 유지를 위한 필러(filler)가 혼합되어 이루어진다.

상기 격벽 페이스트(4)는 완성된 격벽이 인접한 전극과 전기적인 브레이크다운(breakdown)을 일으키지 않도록 비전도성이어야 하며, 전자의 충돌이나 가스의 방전 등에도 화학적으로 안정된 성분으로 이루어져야 한다.

상기한 격벽 페이스트(4)를 도시하는 바와 같이 소정의 두께로 기판(2)의 일면에 균일하게 스크린 인쇄한 다음, 인쇄된 격벽 페이스트(4)를 건조하여 격벽 재 료막(6)을 형성한다.

격벽 페이스트(4)의 건조는 대략 10분 동안 200℃ 정도의 온도로 가열하여 격벽 페이스트 내부의 솔벤트를 제거하는 과정으로 이루어진다.

다음으로, 격벽 재료막(6)을 패턴화하기 위하여 기판(2)을 러빙 장치(도시하지 않음)에 장착한다. 상기 러빙 장치는 기판(2)을 고정시키는 고정대와, 격벽 재료막(6)을 패턴화하기 위한 러빙 부재와, 상기 러빙 부재를 기판(2)의 일측단에서 반대편 일측단까지 이동시키는 이동 수단을 포함한다.

상기한 러빙 부재는 도 3에서 도시하는 바와 같이, 제작하고자 하는 격벽 형상에 대응하는 다수개의 미세한 격벽 패턴용 홈(8a)이 그 표면에 형성된 로울러(8)로 이루어지며, 격벽 패턴용 홈(8a) 사이의 돌기부(8b)는 로울러(8)를 이용한 러빙 작업시, 격벽 재료막(6)의 일부를 물리적으로 제거하여 격벽 재료막(6)을 패턴화시키는 역할을 한다.

이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 상기 로울러(8)를 기판(2)의 일측단에 배치한 다음, 이동 수단(도시하지 않음)을 구동시켜 러울러(8)를 기판(2)의 일측단에서 이와 마주하는 반대편 일측단까지 회전 이동시키면, 격벽 재료막(6) 가운데 로울러(8)의 돌기부(8b)와 마주한 부분은 돌기부(8b)에 의해 압착되면서 압착된 격벽 재료는 상기 돌기부(8b)와 인접한 격벽 패턴용 홈(8a)의 내부로 유입된다.

따라서 격벽 패턴용 홈(8a)의 깊이(D1)는 돌기부(8b)에 압착된 격벽 재료를 충분히 수용할 수 있을 만큼 격벽 재료막(6)의 두께(D2)보다 충분히 크게 형성됨이 바람직하다. 이로서 격벽 재료막(6)은 돌기부(8b)에 압착된 일부분이 제거되면서 격벽 패턴용 홈(8a)과 동일한 형상의 격벽 패턴으로 완성된다.

일례로, 2극관형 전계 방출 표시소자에 적용되는 격벽의 경우, 상기 격벽 재료막(6)은 200∼300 ㎛의 폭과 400∼500 ㎛의 간격의 갖는 스트라이프 모양의 격벽으로 패턴화될 수 있다.

다음으로, 패턴 처리가 완료된 격벽 재료막(6)을 소성하여 격벽 재료막(6) 내부의 유기 물질을 제거한다. 소성 과정은 350℃ 조건하에서 30분 동안 가열하는 1차 소성과, 550℃ 조건하에서 10분 동안 가열하는 2차 소성 과정으로 이루어진다.

상기한 소성 과정에 의해 격벽 재료막(6) 내부의 유기 물질이 제거되면서 패턴화된 격벽 재료막(6)은 최종 격벽(10)으로 완성된다. (도 4 참고)

최종적으로 완성된 격벽(10)은 화면상에 잘 보이지 않도록 충분히 작은 폭으로 형성되며, 전계 방출 표시소자에 적용되는 격벽의 경우, 대기압에 의한 표시소자의 손상을 방지할 수 있도록 충분히 큰 기계적인 강도를 가지면서, 표시소자의 제작 과정에서 발생할 수 있는 고온에 견딜 수 있도록 충분한 내열성을 가져야 한다.

이와 같이 본 실시예는 한번의 러빙 공정으로 격벽 재료막을 패턴화할 수 있으므로 격벽 제작에 필요한 공정 수와 공정 시간을 단축하여 보다 효율적으로 격벽을 제작할 수 있다.

또한 본 실시예는 로울러의 요철면 형상에 따라 격벽의 높이와 선폭 및 간격 등을 용이하게 제어할 수 있으므로 여러가지 종류의 평판 표시소자에 적용될 수 있 는 장점을 갖는다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명은 한번의 러빙 공정에 의해 격벽 재료막을 패턴화하여 격벽 패턴에 소요되는 공정수와 시간을 단축시킬 수 있으며, 러빙 부재의 요철면 형상에 따라 여러가지 패턴의 격벽을 형성할 수 있으므로 다양한 평판 표시소자의 격벽 제조에 용이하게 적용될 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 기판의 일면에 격벽 페이스트를 도포하는 단계와;

   도포된 격벽 페이스트를 건조하여 격벽 재료막을 형성하는 단계와;

   다수개의 격벽 패턴용 홈 및 홈들 사이에 돌기부가 형성된 로울러로 이루어진 러빙 부재를 기판에 대고, 기판의 일측단에서 반대편 일측단까지 러빙하여 격벽 재료막을 패턴화하는 단계와;

   패턴화된 격벽 재료막을 소성하여 격벽 재료막 내부의 유기 물질을 제거하는 단계를 포함하며,

   상기 격벽 패턴용 홈의 깊이가 상기 격벽 재료막의 두께보다 크게 형성되는 평판 표시소자의 격벽 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 격벽 페이스트는 SiO₂, PbO 및 B₂O₃를 포함하는 분말 유리와, 솔벤트 및 유기 바인더를 포함하는 비히클과, 필러(filler)를 포함하는 평판 표시소자의 격벽 제조방법.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 격벽 재료막을 패턴화하는 단계는,

   상기 로울러의 돌기부에 압착된 격벽 재료막의 일부분이 상기 돌기부와 인접 한 격벽 패턴용 홈의 내부로 유입되면서 돌기부에 압착된 부분을 제거하는 과정으로 이루어지는 평판 표시소자의 격벽 제조방법.
5. 삭제

Images