KR100774182B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라스마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로 특히, 격벽 위에 감광성 블랙탑(black top) 재료를 이용하여 격벽 상부에 블랙탑을 형성하기 위한 것으로, 투명 기판 위에 제작되는 전극의 상부에 형성되는 격벽과, 상기 격벽의 상부에 이 격벽의 폭보다 좁게 형성되는 블랙탑을 포함하여 구성되어, 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 블랙탑 제작시 공정이 간소화되고 명실 콘트라스트가 향상되며, 이러한 블랙탑이 휘도를 저하시키는 것을 방지할 수 있는 것이다.

블랙탑, 콘트라스트, PDP, 격벽, 휘도.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 {Plasma display panel and the method therefor}

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 일례를 나타내는 사시도,

도 2a 내지 도 2f는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 블랙탑 형성과정을 나타내는 개략 단면도,

도 3은 본 발명의 제 1단계를 나타내는 개략 단면도,

도 4는 본 발명의 제 2-1단계를 나타내는 개략 단면도,

도 5는 본 발명의 제 2-2단계를 나타내는 개략 단면도,

도 6은 본 발명의 제 2-3단계를 나타내는 개략 단면도,

도 7은 본 발명의 제 3단계를 나타내는 개략 단면도,

도 8은 본 발명의 격벽이 형성된 상태를 나타내는 개략 단면도,

도 9는 본 발명의 제 4단계를 나타내는 개략 단면도,

도 10은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 하부패널을 나타내는 개략 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>

100 : 하부기판 110 : 전극

120 : 화이트백 130 : 격벽층

140 : 블랙탑층 150 : 포토마스크

160 : 블랙탑 170 : 격벽

200 : 형광체층

본 발명은 플라스마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로 특히, 격벽 위에 감광성 블랙탑(black top) 재료를 이용하여 격벽 상부에 블랙탑을 형성하는 플라스마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel: 이하, PDP)은 방전 현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종으로서, 각 셀마다 액티브 소자를 장착할 필요가 없어서 제조 공정이 간단하고, 화면의 대형화가 용이하며, 응답속도가 빨라 대형화면을 가지는 화상표시장치의 표시소자로 각광받고 있다.

이와 같은 PDP의 구조는 도 1에서 도시하는 바와 같이, 상부패널(10)과 하부패널(20)을 대향시켜 겹친 구조로 되어있다. 상기 상부패널(10)은 투명 기판(11)의 내면에 한 쌍의 유지전극이 배열되는데, 보통 이 유지전극은 각각 투명전극(12)과 버스전극(13)으로 이루어진다.

이러한 유지전극은 AC 구동을 위한 유전체층(14)으로 피복되고, 이 유전체층(14)의 표면에는 보호막(15)이 형성된다.

한편, 상기 하부패널(20)의 내면에는 유전체층(21) 위에 어드레스 전극(22) 이 배열되고, 그 위에 절연층(23)이 형성되는데, 이 절연층(23) 위에는 어드레스 전극(22)을 구획하기 위한 띠상의 격벽(24)이 형성되고, 이 격벽(24) 사이의 홈에는 컬러표시를 위한 적색, 청색 및 녹색의 형광체층(26)이 도포되어 서브 픽셀을 이룬다.

상기 격벽(24)에 의하여 방전셀(25)이 서브 픽셀마다 구획되고, 또한 이 방전셀(25)에는 방전가스가 봉입되며, 하나의 픽셀은 상기 3개의 서브 픽셀로 이루어진다.

상기와 같은 PDP의 하부패널(20)의 격벽(24)을 형성하는 방법은 보통, 휘도의 손실을 막기 위하여 백색의 격벽재료를 이용하여 격벽층을 형성하고, 샌드 블라스팅(sand blasting)법이나 에칭(etching)법 등을 이용하여 격벽(24)을 제작하는 것이 일반적이었다.

그러나 최근에는 패널의 명실 콘트라스트(contrast) 향상에 대한 요구가 증가하면서, 상기 격벽(24)을 흑색 재료로 형성하는 방법이 제안되었다. 그러나 이는 패널의 휘도를 크게 저하시키는 단점이 있어, 격벽(24)의 상부에만 흑색층을 형성하여, 이른바 격벽(24)에 블랙탑(black top: 27)을 형성하는 방법이 사용되기도 한다.

상기 블랙탑을 형성하는 방법으로는 스크린 인쇄법이 제시되었으나, 이는 상기 블랙탑 인쇄 두께의 증가로 인한 백색 격벽의 두께 감소로 인하여, 결국에는 패널의 휘도가 감소하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 상기 블랙탑을 두께가 얇은 그린 시트(green sheet)로 형성하고, 이후 격벽과 함께 패턴을 형성하는 방법이 사용되기도 한다.

이하, 상기 방법을 도 2a 내지 도 2f를 참고하여 설명한다.

먼저, 하부패널(20)의 어드레스 전극(22)이 형성된 부분 위에 도 2a에서 도시하는 바와 같이, 격벽층(24a)과 블랙탑층(27a)을 형성한 후 소성한다.

이후, 상기 블랙탑층(27a) 위에 DFR(28: dry film resist)층을 형성하고(도 2b), 패터닝하여 도 2c와 같은 상태가 된다.

그런 후에 도 2d와 같이, 상기 패터닝된 DFR(28)을 마스크로 하여 엣칭을 하고, 이후에 도 2e와 같이, 상기 DFR(28)을 박리함으로써, 도 2f에서 도시하는 바와 같은 블랙탑(27) 패턴과 격벽(24) 패턴을 형성하는 것이다.

그러나 상기 방법은 격벽층 위에 블랙탑층의 그린 시트를 라미네이팅 하여 함께 소성 한 후, 별도의 DFR을 라미네이팅 하고, 격벽과 블랙탑의 패턴 형성 후, 상기 DFR을 다시 제거하여야 하므로, 결국 블랙탑을 적층하는 공정이 추가되어 공정 수가 증가하게 되며, 상기 블랙탑의 패턴의 폭을 조절할 수 없어서, 이러한 블랙탑이 패널의 휘도를 저하시킬 수 있는 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 감광성 재료 포함하는 블랙탑 재료를 사용하여 상기 블랙탑을 패터닝하여 제작하고 이를 형광체막 형성 후 소성하여 블랙탑의 두께를 제어하면서 제작함으로써, 블랙탑 제작시 공정이 간소화되고 이러한 블랙탑이 휘도를 저하시키는 것을 방지하는 플라스마 디스 플레이 패널 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 투명 기판 위에 제작되는 전극의 상부에 형성되는 격벽과, 상기 격벽의 상부에 이 격벽의 폭보다 좁게 형성되는 블랙탑을 포함하여 구성함으로써 달성된다.

상기 블랙탑은 콘트라스트 향상을 위해 흑색을 띠는 물질을 포함하며, 감광성 재료를 이용하여 패터닝함으로써 제작된다.

또한 상기 블랙탑은 패턴이 형성되지 않은 격벽층 위에 제작되어, 이 블랙탑을 마스크로 이용하여, 샌드 블라스팅, 엣칭 등의 여러 방법으로 격벽 패턴을 형성할 수 있다.

상기 감광성 재료는, 유리 조성물(일례로서 글라스 프릿), 감광성 모노머, 바인더, 상기 감광성 모노머가 감광반응을 시작하도록 하는 개시제 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 감광성 재료의 바인더는 전체 함량의 30 내지 50%를 차지하도록 하고, 상기 블랙탑은 형광체층이 도포된 이후에 함께 소성되어 제작된다.

따라서, 상기 소성 과정을 통하여 블랙탑의 두께가 격벽 패턴의 폭보다 좁게 제어될 수 있는 것이며, 상기 블랙탑 패턴의 폭은 격벽 폭의 80 내지 90%가 되도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 블랙탑 및 격벽 패턴의 제작과정은, 기판 상부에 격벽층을 형성하는 제 1단계와; 상기 격벽층 위에 감광성을 갖는 재료를 이용하여 블랙탑 패턴을 형성하는 제 2단계와; 상기 블랙탑 패턴을 마스크로 이용하여 격벽을 형성하는 제 3단계와; 상기 형성된 격벽과 격벽 사이에 형광체층을 형성하는 제 4단계와; 상기 형광체층이 형성된 기판을 소성하는 제 5단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 블랙탑 패턴을 형성하는 상기 제 2단계는, 상기 격벽층 위에 블랙탑층을 형성하는 제 2-1단계와; 상기 블랙탑층을 패턴이 형성된 마스크를 이용하여 노광하는 제 2-2단계와; 상기 노광된 블랙탑층을 현상하여 블랙탑 패턴을 형성하는 제 2-3단계로 세부 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 PDP 패널의 블랙탑 및 격벽의 형성 과정은 다음과 같은 단계로 이루어진다.

먼저, 하부기판(100) 위에 전극(110)이 배열되고, 이 전극(110) 위에 화이트백(120)과 격벽층(130)이 형성된 상태에서 소성과정이 이루어져, 도 3과 같은 상태가 된다. 여기서 상기 화이트백(120) 또는 격벽층(130) 그린시트를 이용하여 제작하는 것이 바람직하다.

상기 화이트백(120)은 전극(110)을 절연하고, 하부패널 상부의 산화를 방지하며, 반사효율을 증대시키기 위한 것으로, 유전체 물질이 사용되기도 한다.

상기 소성된 격벽층(130) 위에 감광성을 갖는 재료를 이용하여 블랙탑 패턴을 형성한다.

상기 블랙탑 패턴을 형성하는 단계는 세부적으로 다음과 같이 구성된다.

먼저, 도 4에서와 같이, 감광성을 갖는 재료를 이용하여 격벽층(130) 위에 블랙탑층(140)을 형성한다.

이와 같은 블랙탑층(140)은 인쇄법 또는 그린 시트(green sheet)를 이용한 드라이 필름법을 이용하여 형성하며, 롤러를 이용한 인쇄 등 기타 다양한 방법이 이용될 수 있다.

이후, 상기 블랙탑층(140)은, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 포토마스크(150)를 이용하여 선택적으로 노광시킨다.

다음에, 상기 건택적으로 노광된 부분을 제외한 부분을 현상을 통해 제거시킴으로써, 도 6과 같이, 원하는 패턴의 블랙탑(160)이 형성되게 된다.

그리하여, 상기 블랙탑(160) 패턴을 마스크로 하여, 도 7에서와 같이, 엣칭액을 이용하여 엣칭함으로써, 상기 블랙탑(160) 패턴이 형성된 부분 이외의 격벽층(130)이 제거되어, 도 7에서와 같은 블랙탑(160)이 형성된 격벽(170) 패턴이 형성되는 것이다.

상기 감광성을 가지는 블랙탑 재료는 내부식성을 가지도록 하여, 상기 엣칭 과정에서 마스크 역할을 하게 된다.

본 실시예에서는 상기와 같이, 엣칭을 이용하여 격벽(170) 패턴을 형성하는 과정을 나타내고 있으나, 경우에 따라서는 샌드 블라스팅 등 다양한 방법으로 패턴을 형성할 수도 있다.

상기와 같이 샌드 블라스팅을 이용하여 패턴을 형성하는 경우에는 상기 블랙 탑 재료가 샌드 블라스팅에 대하여 견딜 수 있는 물리적 성질을 가지도록 함은 물론이다.

그러면 상기와 같이 형성된 격벽(170) 패턴의 각 격벽(170)과 격벽(170) 사이에 도 9와 같이, 형광체층(200)을 형성한다.

상기 형광체층(200)은 적색, 녹색, 청색을 번갈아 형성함으로써, 이와 같은 세가지 색깔의 형광체층(200)이 형성된 서브 픽셀이 하나의 픽셀을 이루도록 형성된다.

이후, 상기 형성된 기판 전체를 소성하는 과정을 수행한다.

상기와 같은 소성과정에 의하여, 형광체층(200)이 소성되고, 동시에 상기 블랙탑(160)에 잔존하고 있던 감광성 재료와 기타 유기 바인더들이 제거된다.

한편, 이 과정에서, 바인더 또는 기타 유기물의 조성 및 함량을 제어하여, 도 10에서와 같이, 블랙탑(160)의 폭이 수축되도록 함으로써, 상기 격벽(170) 상부에 형성되는 블랙탑(160)이 패널의 휘도를 저하시키는 것을 방지하게 된다.

이때, 상기 블랙탑(160)의 폭은 패널의 특성에 따라 10 내지 20% 정도가 수축되게 된다. 따라서 상기 소성과정 후에 상기 블랙탑(160)의 폭은 격벽(170)의 폭의 80 내지 90%의 폭을 가지게 되는 것이다.

상기와 같은, 소성시 수축에 의한 블랙탑(160) 폭의 조절은 블랙탑 재료의 바인더 함량을 조절함으로써 제어하는 것이 바람직하며, 상기 바인더 함량은 상기한 바와 같이, 30 내지 50%의 함량을 가지도록 한다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로 서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 형태의 변형이 가능하고, 이러한 기술적 사상의 여러 실시 형태는 모두 본 발명의 보호범위에 속함은 당연하다.

이상과 같은 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 블랙탑 제작시 공정이 간소화되고 이러한 블랙탑이 휘도를 저하시키는 것을 방지할 수 있다.

즉, 상기 블랙탑을 감광성 재료를 이용하여 형성함으로써, 종래의 공정에서 패터닝을 위해 사용하던 DFR(dry film resist)를 사용하지 않아 공정수를 추가하지 않고도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

한편, 이와 같이 형성된 블랙탑층은 별도의 소성공정 없이 형광체층과 동시에 소성되어 내부의 유기물 재료를 제거할 수 있고, 또한 이런 과정에서 블랙탑의 폭을 제어할 수 있으므로, 패널의 휘도 손실 없이, 반사율 저감 및 명실 콘트라스트 향상에 기여할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (17)

1. 하부패널과;

   상기 하부패널과 마주보는 상부패널과;

   상기 하부패널 위에 형성되는 격벽과;

   상기 격벽에 의하여 형성되는 방전셀 공간에 형성되는 형광체층과;

   상기 격벽의 상부에 이 격벽의 폭보다 작은 폭을 갖는 블랙탑을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1항에 있어서, 상기 블랙탑은 콘트라스트 향상을 위해 흑색을 띠는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1항에 있어서, 상기 블랙탑은 감광성을 갖는 재료를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 3항에 있어서, 상기 감광성을 갖는 재료는 감광성 모노머를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 3항에 있어서, 상기 감광성을 갖는 재료는 유리 조성물, 바인더, 감광성 모노머와 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 5항에 있어서, 상기 바인더의 함량은 30% 내지 50%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 삭제
8. 기판에 격벽층과 감광성 블랙층을 형성하는 단계와;

   상기 감광성 블랙층을 패터닝하여 블랙탑을 형성하는 단계와;

   상기 패터닝된 블랙탑을 이용하여 상기 격벽층을 패터닝하는 단계와;

   상기 블랙층을 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 격벽층과 감광성 블랙층은 그린시트로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
10. 제 8항에 있어서, 상기 감광성 블랙층을 패터닝하는 단계는, 패턴이 형성된 마스크를 이용하여 상기 블랙층을 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
11. 제 8항에 있어서, 상기 패터닝된 블랙탑을 이용하여 상기 격벽층을 패터닝하는 단계는 에칭에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
12. 제 8항에 있어서, 상기 패터닝된 블랙탑을 이용하여 상기 격벽층을 패터닝하는 단계는 샌드 블라스트팅에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
13. 제 8항에 있어서, 상기 블랙탑 패턴의 폭은 상기 격벽의 폭보다 좁게 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
14. 제 13항에 있어서, 상기 블랙탑 패턴의 폭은, 상기 소성 단계에 의하여 수축되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
15. 제 13항에 있어서, 상기 블랙탑 패턴의 폭은 격벽 폭의 80 내지 90%가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
16. 제 8항에 있어서, 상기 격벽층을 패터닝하는 단계 이후에는 형광체를 인쇄하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
17. 제 16항에 있어서, 상기 소성 단계에서는 상기 블랙탑 및 형광체를 동시에 소성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.

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