KR101128184B1 - 디스플레이용 부재의 노광방법 및 플라즈마 디스플레이용부재의 제조방법 - Google Patents

디스플레이용 부재의 노광방법 및 플라즈마 디스플레이용부재의 제조방법 Download PDF

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Abstract

포토마스크상에 이물이 부착된 경우, 혹은 흠이 있는 경우라도 노광?현상 후에 얻어지는 패턴의 단선 혹은 단락 등의 결함의 발생을 억제하여 수율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이용 부재의 제조방법을 제공한다. 기판상에 감광층이 형성된 디스플레이용 부재에 대하여, 원하는 패턴을 갖는 포토마스크를 통해서 노광동작을 행하는 디스플레이용 부재의 노광방법으로서, 노광동작 중에 포토마스크와 기판을 상대 이동시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 부재의 제조방법.

Description

디스플레이용 부재의 노광방법 및 플라즈마 디스플레이용 부재의 제조방법{DISPLAY MEMBER EXPOSING METHOD AND PLASMA DISPLAY MEMBER MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 디스플레이용 부재의 노광방법에 관한 것이며, 또한 이 노광방법을 이용한 플라즈마 디스플레이용 부재의 제조방법에 관한 것이다.
박형?대형 텔레비젼에 사용할 수 있는 디스플레이로서, 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라고 생략함)이 주목받고 있다. 이들 PDP를 구성하는 전극층, 유전체층, MgO층, 격벽층, 형광체층 중, 전극층, 유전체층, 격벽층, 형광체층에 있어서는 기판상에 감광성 페이스트를 도포 또는 적층하고, 원하는 패턴을 갖는 포토마스크를 통해 노광, 그 후 원하는 현상액을 이용하여 현상하는 방법이 알려져 있다.
예를 들면 기판상에 세라믹 분말과 자외선 경화형 수지로 이루어지는 층을 형성하고, 원하는 패턴을 갖는 포토마스크를 통해서 노광?현상함으로써 격벽층을 형성하는 방법(특허문헌1)이, 또한 기판상에 유리 페이스트를 도포?건조한 뒤 레지스트를 도포하고, 상기 레지스트를 원하는 패턴을 갖는 포토마스크를 통해서 노광?현상하며, 이어서 샌드 블러스트에 의해 격벽 패턴을 형성하는 방법(특허문헌2), 또한 격벽층상에 감광성 형광체 페이스트를 도포하고, 포토마스크를 통해서 노 광하는 방법 등이 제안되어 있다(특허문헌3).
그러나, 포토마스크상에 이물이 부착된 경우, 혹은 흠이 있는 경우, 노광?현상 후에 얻어지는 패턴은 그 대부분이 단선 혹은 단락 등의 결함이 발생하여 수율이 저하된다는 문제가 있었다.
이러한 문제에 대하여, 포토마스크의 개구부의 길이가 패턴층의 길이보다 짧은 포토마스크를 준비하고, 기판 또는 포토마스크를 이동시키면서 노광하는 방법(특허문헌4)이 제안되어 있다. 그러나 본 방법에 있어서는, PDP의 격벽 등의 후막의 패턴의 경우, 기판 또는 포토마스크의 이동방향 단부에서 노광부족이 생기고, 패턴의 가늘어짐, 벗겨짐이 생긴다는 문제가 있다.
[특허문헌1:일본 특허공개 평2-165538호 공보]
[특허문헌2:일본 특허공개 평7-320641호 공보]
[특허문헌3:일본 특허공개 2000-113614호 공보]
[특허문헌4:일본 특허공개 2004-240095호 공보]
상기 배경기술을 감안하여, 본 발명은 단선 혹은 단락 등의 결함이 발생하기 어렵고, 수율이 높은 디스플레이용 부재의 제조방법을 제공하는 것을 그 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음 구성을 갖는다. 즉, 본 발명은 기판상에 감광층이 형성된 디스플레이용 부재에 대하여 원하는 패턴을 갖는 포토마스크를 통해서 노광동작을 행하는 디스플레이용 부재의 노광방법으로서, 노광동작 중에 포토마스크와 기판을 상대 이동시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 부재의 노광방법이다. 또, 본 발명은 상기 노광방법을 이용한 디스플레이용 부재의 제조방법이다.
<발명의 효과>
본 발명에 의하면, 포토마스크상에 이물이 부착된 경우나, 흠이 있는 경우라도 패턴의 단선이나 단락 등의 결함발생을 억제하여 수율이 높은 디스플레이용 부재의 노광방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 디스플레이용 부재의 노광방법의 설명도이다.
도 2는 본 발명에 의해 제조되는 격벽의 형상의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의해 제조되는 격벽의 형상의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의해 제조되는 격벽의 형상의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의해 제조되는 격벽의 형상의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 발명에 의해 제조되는 격벽의 형상의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 7은 본 발명에 의해 제조되는 격벽의 형상의 일례를 나타내는 모식도이 다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 포토마스크 2 : 기판
3 : 격벽 4 : 보조 격벽
4-1 : 패턴 표준부 4-2 : 패턴 종단부
5 : 감광층
본 발명은 기판상에 형성된, 적어도 감광성을 갖는 층에 대하여, 원하는 패턴을 갖는 포토마스크를 통해서 노광동작을 행하는 노광공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서 말하는 노광동작이란, 에너지선을, 원하는 패턴을 갖는 포토마스크를 통해서 연속하여 조사하는 동작을 말한다. 따라서, 1회의 노광동작이란, 에너지선의 조사를 개시하고나서 조사를 종료할 때까지의 동작을 말한다. 또, 포토마스크란, 상기 에너지선을 투광하는 부분과 차광하는 부분이 원하는 패턴으로 배치된 것을 말한다. 노광되는 감광성을 갖는 층이 네거티브형일 경우에는 포토마스크로부터 에너지선이 투광된 부분이 경화되고, 또 포지티브형일 경우는 그 부분이 분해되어 원하는 현상액에 의해 불필요한 부분을 용해 제거함으로써 목적으로 하는 패턴이 형성된다.
그러나, 사용하는 포토마스크상에 이물이 부착된 경우나, 흠, 기포가 있었을 경우, 이 부분에서의 에너지선의 차광 혹은 굴절에 의해, 얻어지는 패턴이 단선, 빠짐, 단락, 굵어짐 등을 발생시킨다. 이 결함은 포토마스크를 세정 혹은 교환할 때까지 거의 같은 부위에 발생하여 수율이 저하된다는 문제가 있다.
이에 대하여 본 발명과 같은 (1)포토마스크 또는 기판을 움직이면서 노광하는 방법(도 1과 같이, 노광동작 중에 포토마스크와 기판을 상대 이동시키는 노광방법), 혹은 (2)1회의 노광동작 후, 한번 포토마스크 또는 기판을 움직이고, 다시 노광하는 방법(적어도 2회의 노광동작의 동안에 포토마스크와 기판을 상대 이동시키는 노광방법)은 이물, 흠, 기포 등에 의한 에너지선이 차광되는 장소가 고정되지 않으므로, 얻어지는 패턴의 결함의 발생을 막을 수 있다. 이하, 본 발명을 플라즈마 디스플레이용 부재(이하, PDP용 부재라고 약기함)를 구성하는 각 층의 형성방법을 따라 설명한다. 일반적으로 PDP용 부재는 쌍으로 되는 복수의 서스테인 전극층, 블랙 스트라이프층, 유전체층, Mg0층 등으로 구성시키는 전면판과, 어드레스 전극층, 유전체층, 격벽층, 형광체층 등으로 구성되는 배면판으로 이루어진다.
우선 전면판의 서스테인 전극, 배면판의 어드레스 전극의 형성에 있어서는 기판상에 은이나 알루미늄, 크롬, 니켈 등의 금속이 원하는 패턴으로 배치된 것을 말한다. 본 발명에서 사용하는 기판으로서는, 소다유리 외에 PDP용 내열유리인 아사히가라스사제의 “PD200"이나 니폰 덴키 가라스사제의 “PP8" 등이 예시된다.
전극을 형성하는 방법으로서는, 이들 금속의 분말과 감광성 유기성분을 사용한 감광성 금속 페이스트를 도포한 후에, 포토마스크를 이용하여 패턴 노광하고, 불필요한 부분을 현상공정에서 용해 제거하며, 또한 400~600℃로 가열?소성해서 전극 패턴을 형성하는 감광성 페이스트법을 이용할 수 있다.
이러한 전극층의 형성에 본 발명을 적용할 경우, 상기 (2)의 발명이 적용되 는 경우가 많다. 즉, 기판상에 형성된 감광성 금속 페이스트 도포막과, 원하는 패턴을 갖는 포토마스크의 위치를 맞춰 한번 노광하고(노광동작1), 또한 원하는 양으로 기판 또는 포토마스크를 이동하고 다시 위치맞춤을 하여 노광(노광동작2)함으로써 포토마스크에 부착된 이물, 흠, 기포 등에 의한 결함발생을 억제할 수 있다.
PDP용 부재의 전극층은 일반적으로 단자부분, 접속인출부분, 표시부분의 3개로 구성되어 있다. 이러한 전극층의 형성에 본 발명을 적용할 경우는 단자부분의 블록단위가 동일한 패턴인 것이 바람직하다. 즉, 노광동작1로부터 노광동작2로의 이동은 단자블록과 동 피치로 실시함으로써 패턴을 합치시킬 수 있다.
본 발명에서 형성되는 전극두께는 1~10㎛가 바람직하고, 2~7㎛가 보다 바람직하다. 전극두께가 지나치게 얇으면 저항값이 커져 정확한 구동이 곤란하게 되는 경향이 있고, 지나치게 두꺼우면 재료가 많이 필요하게 되어 비용적으로 불리한 경향이 있다. 전극층의 라인의 폭은 바람직하게는 20~2300㎛, 보다 바람직하게는30~200㎛이다. 전극층의 라인 폭이 지나치게 좁으면 저항값이 높아져 정확한 구동이 곤란하게 되는 경향이 있고, 지나치게 두꺼우면 인접하는 전극사이의 거리가 작아지기므로 쇼트 결함이 생기기 쉬운 경향이 있다. 또, 전극층은 표시 셀(화소의 각 RGB를 형성하는 영역)에 따른 피치로 형성된다. 통상의 PDP에서는 100~500㎛, 고선명 PDP에 있어서는 100~400㎛의 피치로 형성하는 것이 바람직하다.
이어서 전면판 및 배면판의 유전체는 유리 분말과 유기 바인더를 주성분으로 하는 유리 페이스트를 상기 전극층을 덮는 형태로 도포한 후에, 400~600℃에서 소성함으로써 형성할 수 있다. 유전체층에 사용하는 유리 페이스트에는 산화납, 산화 비스무트, 산화아연, 산화인 중 적어도 1종류이상을 함유하고, 이들을 합계로 10~80중량% 함유하는 유리 분말을 바람직하게 사용할 수 있다. 10중량%이상으로 함으로써 600℃이하에서의 소성이 용이하게 되고, 80중량%이하로 함으로써 결정화를 막아 투과율의 저하를 방지한다.
이들 유리 분말과 유기 바인더와 혼련해서 페이스트를 제조할 수 있다. 사용하는 유기 바인더로서는 에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스 등으로 대표되는 셀룰로오스계 화합물, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트 등의 아크릴계 화합물 등을 사용할 수 있다. 또, 유리 페이스트 중에 용매, 가소제 등의 첨가제를 첨가해도 된다.
용매로서는 테르피네올, 부티로락톤, 톨루엔, 메틸셀루솔브 등의 범용 용매를 사용할 수 있다. 또, 가소제로서는 디부틸프탈레이트, 디에틸프탈레이트 등을 사용할 수 있다. 유리 분말 이외에 필러성분을 첨가함으로써 반사율이 높고, 휘도가 높은 PDP를 얻을 수 있다. 필러로서는 산화티탄, 산화알루미늄, 산화지르코늄 등이 바람직하고, 입자지름 0.05~3㎛의 산화티탄을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 필러의 함유량은 유리 분말:필러의 중량비로 1:1~10:1이 바람직하다. 필러의 함유량을 유리 분말의 10분의 1이상으로 함으로써 휘도향상의 실효를 얻을 수 있다. 또한, 유리 분말의 등량이하로 함으로써 소결성을 유지할 수 있다. 또, 도전성 미립자를 첨가함으로써 구동시의 신뢰성이 높은 PDP를 제작할 수 있다. 도전성 미립자는 니켈, 크롬 등의 금속분말이 바람직하고, 입자지름은 1~10㎛가 바람직하다. 1㎛이상으로 함으로써 충분한 효과를 발휘할 수 있고, 10㎛이하로 함으로써 유전체상의 요철을 억제하여 격벽형성을 용이하게 할 수 있다. 이들 도전성 미립자가 유전체층에 함유되는 함유량으로서는 0.1~10중량%가 바람직하다. 0.1중량%이상으로 함으로써 실효를 얻을 수 있고, 10중량%이하로 함으로써 인접하는 어드레스 전극 사이에서의 쇼트를 막을 수 있다. 유전체층의 두께는 바람직하게는 3~30㎛, 보다 바람직하게는 3~15㎛이다. 유전체층의 두께가 지나치게 얇으면 핀홀이 다발하는 경향이 있고, 지나치게 두꺼우면 방전전압이 높아져 소비전력이 커지는 경향이 있다.
또한, 유전체층은 원하는 요철 패턴을 갖는 구조가 바람직하게 적용된다. 이 경우, 상기 유기 바인더로서는 감광성 유기성분을 사용한 감광성 유전체 페이스트가 사용되는 경우가 있다.
감광성 유기성분으로서는 감광성 모노머, 감광성 올리고머, 감광성 폴리머 중 적어도 1종류로부터 선택된 감광성 성분을 함유하는 것이 바람직하고, 필요에 따라 광중합 개시제, 광흡수제, 증감제, 유기 용매, 증감조제, 중합금지제를 더 첨가한다.
감광성 모노머로서는 탄소-탄소 불포화 결합을 함유하는 화합물로, 그 구체적인 예로서 단관능 및 다관능성 (메타)아크릴레이트류, 비닐계 화합물류, 알릴계 화합물류 등을 사용할 수 있다. 이들은 1종 또는 2종이상 사용할 수 있다.
감광성 올리고머, 감광성 폴리머로서는 탄소-탄소 2중결합을 갖는 화합물 중 적어도 1종류를 중합해서 얻어지는 올리고머나 폴리머를 사용할 수 있다. 중합할 때에 이들 모노머의 함유율이 10중량%이상, 더욱 바람직하게는 35중량%이상으로 되 도록 다른 감광성 모노머와 공중합할 수 있다. 폴리머나 올리고머에 불포화 카르복실산 등의 불포화산을 공중합함으로써 감광 후의 현상성을 향상시킬 수 있다. 불포화 카르복실산의 구체적인 예로서 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 말레인산, 푸말산, 비닐초산, 또는 이들의 산무수물 등이 예시된다. 이렇게 해서 얻어진 측쇄에 카르복실기 등의 산성기를 갖는 폴리머, 혹은 올리고머의 산가(AV)는 50~180의 범위가 바람직하고, 70~140의 범위가 보다 바람직하다. 이상으로 나타낸 폴리머 혹은 올리고머에 대하여 광반응성기를 측쇄 또는 분자말단에 부가시킴으로써 감광성을 갖는 감광성 폴리머나 감광성 올리고머로서 사용할 수 있다. 바람직한 광반응성기는 에틸렌성 불포화기를 갖는 것이다. 에틸렌성 불포화기로서는 비닐기, 알릴기, 아크릴기, 메타크릴기 등이 예시된다.
광중합 개시제의 구체적인 예로서 벤조페논, O-벤조일 안식향산 메틸, 4,4-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4-디클로로벤조페논, 4-벤조일-4-메틸페닐케톤, 디벤질케톤, 플루올레논, 2,3-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐-2-페닐아세토페논 등이 예시된다. 이들을 1종 또는 2종이상 사용할 수 있다. 광중합 개시제는 감광성 성분에 대하여 바람직하게는 0.05~10중량%의 범위에서 첨가되고, 보다 바람직하게는 0.1~5중량%의 범위에서 첨가된다. 중합개시제의 양이 지나치게 적으면 광감도가 저하되는 경향이 있고, 광중합 개시제의 양이 지나치게 많으면 노광부의 잔존율이 지나치게 작아지는 경향이 있다.
광흡수제를 첨가하는 것도 유효하다. 자외광이나 가시광의 흡수효과가 높은 화합물을 첨가함으로써 고어스펙트비, 고정밀, 고해상도가 얻어진다. 광흡수제로서 는 유기계 염료로 이루어지는 것이 바람직하게 사용되는, 구체적으로는 아조계 염료, 아미노케톤계 염료, 크산텐계 염료, 퀴놀린계 염료, 안트라퀴논계 염료, 벤조페논계 염료, 디페닐시아노아크릴레이트계 염료, 트리아진계 염료, p-아미노 안식향산계 염료 등을 사용할 수 있다. 유기계 염료는 소성 후의 절연막 중에 잔존하지 않으므로, 광흡수제에 의한 절연막 특성의 저하를 적게 할 수 있으므로 바람직하다. 이들 중에서도 아조계 및 벤조페논계 염료가 바람직하다. 유기염료의 첨가량은 0.05~5중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05~1중량%이다. 첨가량이 지나치게 적으면 광흡수제의 첨가효과가 감소되는 경향이 있고, 지나치게 많으면 소성 후의 절연막 특성이 저하되는 경향이 있다.
증감제는 감도를 향상시키기 위해 첨가된다. 증감제의 구체예로서는 2,4-디에틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 2,3-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로펜타논, 2,6-비스(4-디메틸아미노벤잘)시클로헥사논 등이 예시된다. 이들을 1종 또는 2종이상 사용할 수 있다. 증감제를 감광성 페이스트에 첨가할 경우, 그 첨가량은 감광성 성분에 대하여 통상 0.05~10중량%, 보다 바람직하게는 0.1~10중량%이다. 증감제의 양이 지나치게 적으면 광감도를 향상시키는 효과가 발휘되지 않는 경향이 있고, 증감제의 양이 지나치게 많으면 노광부의 잔존율이 작아지는 경향이 있다.
유기 용매로서는, 예를 들면 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸에틸케톤, 디옥산, 아세톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 이소부틸알콜, 이소프로필알콜, 테트라히드로푸란, 디메틸술폭시드, γ-부틸락톤, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아 미드, 브로모벤젠, 클로로벤젠, 디브로모벤젠, 디클로로벤젠, 브로모 안식향산, 클로로 안식향산 등이나 이들 중의 1종이상을 함유하는 유기 용매 혼합물이 사용된다.
감광성 페이스트는 통상 상기의 무기 미립자나 유기 성분을 소정의 조성이 되도록 조합한 후, 3본 롤러나 혼련기로 균질하게 혼합 분산된다.
상기 감광성 유전체 페이스트를 기판상에 도포한 후, 원하는 패턴을 갖는 포토마스크를 통해서 노광?현상함으로써 표면에 원하는 요철 패턴을 갖는 유전체층을 형성할 수 있다.
이러한 패턴을 갖는 유전체층의 형성에 본 발명을 적용할 경우는, 얻고자 하는 패턴이 스트라이프형상일 경우는 기판상에 형성된 감광성 유전체 페이스트 도포막과, 원하는 패턴을 갖는 포토마스크의 위치를 맞추고, 기판 또는 포토마스크를 스트라이프 패턴의 연장방향으로 이동시키면서 노광하는 방법, 또는 상기 도포막을 한번 노광하고(노광동작1), 또한 원하는 양으로 기판 또는 포토마스크를 이동하여 다시 위치맞춤을 해서 노광(노광동작2)하는 방법을 적용함으로써 포토마스크에 부착된 이물, 흠, 기포 등에 의한 결함발생을 억제할 수 있다. 또, 스트라이프 이외의 패턴의 경우는 상기 후자의 방법을 적용할 수 있다.
또한, 배면판에 있어서는 상기 유전체층상에 격벽층이 바람직하게 형성된다. 상기 전극층은 패턴에 결함이 발생한 경우라도 비교적 용이하게 수정(리페어)이 가능하지만, 격벽층에 있어서는 높이가 전극층과 비교해서 높으므로 수정이 곤란하게 된다. 따라서 본 발명은 이 격벽층의 형성방법에 가장 바람직하게 적용된다.
격벽층의 단면형상은 사다리꼴이나 직사각형으로 형성하는 것이 바람직하다. 격벽층을 구성하는 격벽의 높이는 80㎛~200㎛가 적합한하다. 80㎛이상으로 함으로써 형광체와 스캔 전극이 지나치게 근접하는 것을 막아서 방전에 의한 형광체의 열화를 막을 수 있다. 또, 200㎛이하로 함으로써 스캔 전극에서의 방전과 형광체의 거리를 근접시켜 충분한 휘도를 얻을 수 있다. 또한 피치(P)는 100㎛≤P≤500㎛의 것이 자주 사용된다. 또, 고정밀 플라즈마 디스플레이로서는 격벽의 피치(P)가 100㎛≤P≤250㎛이다. 100㎛이상으로 함으로써 방전공간을 넓게 하여 충분한 휘도를 얻을 수 있고, 500㎛이하로 함으로써 화소의 세밀하고 깨끗한 영상표시가 가능하다. 250㎛이하로 함으로써 HDTV(하이비전)레벨의 아름다운 영상을 표시할 수 있다. RGB 중, 비교적 휘도가 낮은 청색에 상당하는 격벽 사이의 피치를 다른 색보다 넓게 하는 것도 바람직하다. 선폭(L)은 반값폭으로 10㎛≤L≤50㎛인 것이 바람직하다. 10㎛이상으로 함으로써 강도를 유지하고, 전면판과 배면판을 밀봉할 때에 파손이 생기는 것을 막을 수 있다. 또, 50㎛이하로 함으로써 형광체의 형성면적을 크게 할 수 있어 높은 휘도를 얻을 수 있다.
또한, 상기 격벽과 수직방향으로 보조 격벽을 형성한 소위 우물정자형상의 격벽 패턴에 대해서도 본 발명에서는 바람직하게 형성된다.
보조 격벽을 형성함으로써 보조 격벽의 벽면에도 형광체층을 형성할 수 있고, 발광면적을 크게 할 수 있는 것 외에, PDP의 발광시켜야 할 셀 이외의 잘못된 발광을 보조 격벽에 의해 억제할 수 있다. 따라서, 자외선이 효율적으로 형광면에 작용하므로 휘도를 높일 수 있다. 또, 보조 격벽이 존재함으로써 격벽 전체의 결합 면적이 넓어져 부재의 구조적 강도가 얻어진다. 그 결과, 격벽이나 보조 격벽의 폭을 작게 할 수 있고, 표시 셀부에 있어서의 방전용적을 크게 할 수 있어 방전효율을 더욱 좋게 할 수 있다. 보조 격벽의 단면형상도 사다리꼴이나 직사각형으로 형성할 수 있다.
보조 격벽의 높이는 격벽의 높이의 1/10~1/1인 것이 바람직하다. 보조 격벽의 높이를 격벽의 높이의 1/10이상으로 함으로써 발광면적을 크게 하는 것에 의한 휘도향상의 효과를 얻을 수 있다. 또, 형광체층 형성시의 혼색이나, 플라즈마 디스플레이 표시시의 타색 사이의 크로스 토크의 발생을 고려하면, 보조 격벽의 높이는 격벽의 높이의 1/1이하로 하는 것이 바람직하다.
보조 격벽을 형성하는 위치와 피치는 전면판과 맞춰서 플라즈마 디스플레이로 했을 때에 화소를 단락짓는 위치에 형성하는 것이, 가스 방전과 형광체층의 발광의 효율의 점에서 바람직하다.
보조 격벽의 선폭은 최상부 폭에서 30㎛~700㎛이고, 40~600㎛가 더욱 바람직하다. 보조 격벽의 최상부 폭을 30㎛이상으로 함으로써 보조 격벽의 형성공정이나 후공정에 견디는 강도를 얻을 수 있다. 또 300㎛이하로 함으로써 균질하고 강고한 소성을 행할 수 있다.
또한, 보조 격벽의 저부 폭을 보조 격벽 최상부 폭의 1.1~1.5배로 하는 것이 소성 수축에 의해 보조 격벽의 튀어오름을 방지하는 점에서 바람직하다.
이러한 격벽층을 형성하는 방법으로서, 본 발명에서는 절연성 무기성분과 감광성 유기성분으로 이루어지는 감광성 페이스트를 사용한 포토리소그래피법이 바람 직하게 적용된다.
감광성 페이스트의 무기 미립자로서는 유리, 세라믹(알루미나, 코디어라이트 등) 등을 사용할 수 있다. 특히 규소 산화물, 붕소 산화물, 또는 알루미늄 산화물을 필수성분으로 하는 유리나 세라믹스가 바람직하다.
무기 미립자의 입자지름은 제작하고자 하는 패턴의 형상을 고려해서 선택되지만, 체적평균 입자지름(D50)이 1~10㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1~5㎛이다. D50을 10㎛이하로 함으로써 표면 요철이 생기는 것을 막을 수 있다. 또, 1㎛이상으로 함으로써 페이스트의 점도조정을 용이하게 할 수 있다. 또한, 비표면적 0.2~3㎡/g의 유리 미립자를 사용하는 것이 패턴형성에 있어서 특히 바람직하다.
격벽 및 보조 격벽은 열연화점이 낮은 유리기판상에 패턴 형성되므로, 무기 미립자로서 열연화온도가 350℃~600℃인 유리 미립자를 60중량%이상 함유하는 무기 미립자를 사용하는 것이 바람직하다. 또, 열연화온도가 600℃이상인 유리 미립자나 세라믹 미립자를 첨가함으로써 소성시의 수축률을 억제할 수 있지만, 그 양은 40중량%이하가 바람직하다.
사용하는 유리 분말로서는, 소성시에 유리기판에 휘어짐을 발생시키지 않기 위해서는 선팽창계수가 50×10-7~90×10-7이고, 60×10-7~90×10-7인 유리 미립자를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 격벽을 형성하는 소재로서는 규소 및/또는 붕소의 산화물을 함유한 유리재료가 바람직하게 사용된다.
산화규소는 3~60중량%의 범위에서 배합되어 있는 것이 바람직하다. 3중량%이상으로 함으로써 유리층의 치밀성, 강도나 안정성이 향상되고, 또한 열팽창계수를 원하는 범위 내로 해서 유리기판과의 미스매치를 막을 수 있다. 여기서 말하는 미스매치란, 유리기판과 격벽 및 보조 격벽을 형성하는 유리층의 열팽창계수차가 20이상, 또한 15이상으로 되는 경우를 말한다. 양자의 열팽창계수의 차가 20을 넘으면 기판에 휘어짐이 발생하고, 전면판과 접합시킨 경우, 깨짐이 발생하기 쉬워진다. 또, 60중량%이하로 함으로써 열연화점이 낮아져 유리기판으로의 베이킹이 가능하게 되는 등의 이점이 있다.
산화붕소는 5~50중량%의 범위에서 배합함으로써 전기절연성, 강도, 열팽창계수, 절연층의 치밀성 등의 전기, 기계 및 열적 특성을 향상시킬 수 있다. 50중량%이하로 함으로써 유리의 안정성을 유지할 수 있다.
또한, 산화비스무트, 산화납, 산화아연 중 적어도 1종류를 합계로 5~50중량% 함유시킴으로써 유리기판상에 패턴 가공하는데 적합한 온도특성을 갖는 유리 페이스트를 얻을 수 있다. 특히, 산화비스무트를 5~50중량% 함유하는 유리 미립자를 사용하면, 페이스트의 포트 라이프가 긴 등의 이점이 얻어진다. 비스무트계 유리 미립자로서는 다음의 조성을 함유하는 유리 분말을 사용하는 것이 바람직하다.
산화비스무트:10~40중량부
산화규소:3~50중량부
산화붕소:10~40중량부
산화바륨:8~20중량부
산화알루미늄:10~30중량부.
또한, 산화리튬, 산화나트륨, 산화칼륨 중, 적어도 1종류를 3~20중량% 포함하는 유리 미립자를 사용해도 된다. 알칼리 금속산화물의 첨가량은 20중량%이하, 바람직하게는 15중량%이하로 함으로써 페이스트의 안정성을 향상시킬 수 있다. 상기 3종의 알칼리 금속산화물 중, 산화리튬이 페이스트의 안정성의 점에서 특히 바람직하다. 리듐계 유리 미립자로서는, 예를 들면 다음에 나타내는 조성을 함유하는 유리 분말을 사용하는 것이 바람직하다.
이 경우의 구체적인 유리 미립자로서는 다음에 나타내는 조성을 함유하는 유리 분말을 사용하는 것이 바람직하다.
산화리튬:2~15중량부
산화규소:15~50중량부
산화붕소:15~40중량부
산화바륨:2~15중량부
산화알루미늄:6~25중량부.
또한 산화납, 산화비스무트, 산화아연과 같은 금속산화물과 산화리튬,산화나트륨, 산화칼륨과 같은 알칼리 금속산화물의 양쪽을 함유하는 유리 미립자를 사용하면, 보다 낮은 알칼리 함유량으로 열연화온도나 선팽창계수를 용이하게 컨트롤 할 수 있다.
또한, 유리 미립자 중에 산화알루미늄, 산화바륨, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화티탄, 산화아연, 산화지르코늄 등, 특히 산화알루미늄, 산화바륨, 산화아연을 첨가함으로써 가공성을 개량할 수 있지만, 열연화점, 열팽창계수의 점에서는, 그 함유량은 40중량%이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 25중량%이하이다.
감광성 유기성분으로서는 감광성 모노머, 감광성 올리고머, 감광성 폴리머 중 적어도 1종류로부터 선택된 감광성 성분을 함유하는 것이 바람직하고, 또한 필요에 따라 광중합 개시제, 광흡수제, 증감제, 유기용매, 증감조제, 중합금지제를 첨가한다.
감광성 모노머로서는, 탄소-탄소 불포화 결합을 함유하는 화합물로, 그 구체적인 예로서 단관능 및 다관능성의 (메타)아크릴레이트류, 비닐계 화합물류, 알릴계 화합물류 등을 사용할 수 있다. 이들은 1종 또는 2종이상 사용할 수 있다.
감광성 올리고머, 감광성 폴리머로서는 탄소-탄소 2중결합을 갖는 화합물 중 적어도 1종류를 중합해서 얻어지는 올리고머나 폴리머를 사용할 수 있다. 중합할 때에 이들 모노머의 함유율이 10중량%이상, 더욱 바람직하게는 35중량%이상으로 되도록 다른 감광성 모노머와 공중합할 수 있다. 폴리머나 올리고머에 불포화 카르복실산 등의 불포화산을 공중합함으로써 감광 후의 현상성을 향상시킬 수 있다. 불포화 카르복실산의 구체적인 예로서 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 말레인산, 푸말산, 비닐초산, 또는 이들의 산무수물 등이 예시된다. 이렇게 해서 얻어진 측쇄에 카르복실기 등의 산성기를 갖는 폴리머, 혹은 올리고머의 산가(AV)는 50~180의 범위가 바람직하고, 70~140의 범위가 보다 바람직하다. 이상으로 나타낸 폴리머 혹은 올리고머에 대하여, 광반응성기를 측쇄 또는 분자말단에 부가시킴으로써 감광성을 갖는 감광성 폴리머나 감광성 올리고머로서 사용할 수 있다. 바람직한 광반응성기는 에틸렌성 불포화기를 갖는 것이다. 에틸렌성 불포화기로서는 비닐기, 알릴기, 아크릴기, 메타크릴기 등이 예시된다.
광중합 개시제의 구체적인 예로서 벤조페논, O-벤조일 안식향산 메틸, 4,4-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4-디클로로벤조페논, 4-벤조일-4-메틸페닐케톤, 디벤질케톤, 플루올레논, 2,3-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐-2-페닐아세토페논 등이 예시된다. 이들을 1종 또는 2종이상 사용할 수 있다. 광중합 개시제는 감광성 성분에 대하여 바람직하게는 0.05~10중량%의 범위에서 첨가되고, 보다 바람직하게는 0.1~5중량%의 범위에서 첨가된다. 중합개시제의 양이 지나치게 적으면 광감도가 저하되는 경향이 있고, 광중합 개시제의 양이 지나치게 많으면 노광부의 잔존율이 지나치게 작아지는 경향이 있다.
광흡수제를 첨가하는 것도 유효하다. 자외광이나 가시광의 흡수효과가 높은 화합물을 첨가함으로써 고어스펙트비, 고정밀, 고해상도가 얻어진다. 광흡수제로서는 유기계 염료로 이루어지는 것이 바람직하게 사용된다. 구체적으로는 아조계 염료, 아미노케톤계 염료, 크산텐계 염료, 퀴놀린계 염료, 안트라퀴논계 염료, 벤조페논계 염료, 디페닐시아노아크릴레이트계 염료, 트리아진계 염료, p-아미노 안식향산계 염료 등을 사용할 수 있다. 유기계 염료는 소성 후의 절연막 중에 잔존하지 않기 때문에, 광흡수제에 의한 절연막 특성의 저하를 적게 할 수 있으므로 바람직하다. 이들 중에서도 아조계 및 벤조페논계 염료가 바람직하다. 유기염료의 첨가량은 0.05~5중량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05~1중량%이다. 첨가량이 지나치게 적으면 광흡수제의 첨가효과가 감소되는 경향이 있고, 지나치게 많으면 소성 후의 절연막 특성이 저하되는 경향이 있다.
증감제는 감도를 향상시키기 위해 첨가된다. 증감제의 구체예로서는 2,4-디에틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 2,3-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로펜타논, 2,6-비스(4-디메틸아미노벤잘)시클로헥사논 등이 예시된다. 이들을 1종 또는 2종이상 사용할 수 있다. 증감제를 감광성 페이스트에 첨가할 경우, 그 첨가량은 감광성 성분에 대하여 통상 0.05~10중량%, 보다 바람직하게는 0.1~10중량%이다. 증감제의 양이 지나치게 적으면 광감도를 향상시키는 효과가 발휘되지 않는 경향이 있고, 증감제의 양이 지나치게 많으면 노광부의 잔존율이 작아지는 경향이 있다.
유기 용매로서는, 예를 들면 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸에틸케톤, 디옥산, 아세톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 이소부틸알콜, 이소프로필알콜, 테트라히드로푸란, 디메틸술폭시드, γ-부틸락톤, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 브로모벤젠, 클로로벤젠, 디브로모벤젠, 디클로로벤젠, 브로모 안식향산, 클로로 안식향산 등이나 이들 중의 1종이상을 함유하는 유기용매 혼합물이 사용된다.
감광성 페이스트는 통상 상기의 무기 미립자나 유기 성분을 소정의 조성이 되도록 조합한 후, 3본 롤러나 혼련기로 균질하게 혼합 분산하여 제조한다. 이어서 상기와 같은 감광성 페이스트의 도포, 건조, 노광, 현상, 소성을 행한다.
이들의 일련의 형성공정에 있어서, 감광성 페이스트를 도포하는 방법으로서는 스크린 인쇄법, 바 코터, 롤코터, 다이 코터, 블레이드 코터 등을 사용할 수 있다. 도포두께는 도포회수, 스크린의 메쉬, 페이스트의 점도를 선택함으로써 조정할 수 있다.
이때, 감광성의 도포 폭은 얻고자 하는 격벽층을 구성하는 격벽 패턴의 길이(L)(㎜)에 대하여
L-2(㎜)≤L(㎜)≤L+5(㎜)
인 것이 바람직하다. 이러한 길이로 함으로써 후술하는 본 발명의 노광방법을 유효하게 실시할 수 있다. 또, 패턴길이란, 일방향으로 연속한 선형상 패턴의 길이를 말한다.
또한, 격벽 패턴의 단부는 도포 폭 종단부에 대하여 그 높이가 감쇠해가는 형상(테이퍼형상)인 것이 바람직하다. 이 높이가 감쇠해가는 영역의 길이는 0.5~6㎜이고, 1~4㎜의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 형상으로 함으로써 격벽층 소성 수축에 의한 단부의 튀어오름을 방지할 수 있다. 또한 상기 도포 후의 건조는 통풍 오븐, 핫 플레이트, IR로 등을 사용할 수 있다.
다음에 상기 도포, 건조 후의 도포막을 원하는 패턴을 갖는 포토마스크를 통해서 노광한다.
얻고자 하는 격벽 패턴이 도 2 혹은 도 3에 나타내는 바와 같은 스트라이프형상일 경우, 기판과 포토마스크의 위치를 조정한 뒤, 포토마스크를 통해서 에너지선을 조사하는 노광동작을 실시한다. 본 발명에서는 기판 또는 포토마스크를 이동시키면서 노광동작을 실시한다. 이때의 기판 또는 포토마스크의 이동방향은 포토마스크에 배치된 스트라이프형상 패턴의 연장방향일 필요가 있다. 이렇게 함으로써 패턴의 노광량 편차를 억제할 수 있다. 또, 노광동작 중의 기판 또는 포토마스크의 이동량은 0.03~10㎜로 하는 것이 바람직하고, 0.05~7㎜가 보다 바람직하며, 0.10~5㎜인 것이 더욱 바람직하다. 이동량이 0.03㎜미만에서는 포토마스크상에 부착된 이물, 흠 등에 의한 격벽 패턴 결함의 발생을 억제하는 효과가 낮고, 또 상기 범위를 넘으면 노광동작시간이 걸려, 택트 타임이 길어지므로 생산성이 저하된다.
또한, 이때 사용하는 포토마스크에 배치된 패턴 길이는 상술한 도포 폭보다 긴 것이 바람직하다. 구체적으로는 감광성 페이스트의 도포 폭(L)에 대하여 1~20㎜이고, 1~10㎜ 긴 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위미만에서는 노광동작 중의 기판 또는 마스크의 이동에 의해 격벽 패턴 종단부에 상당하는 부위의 노광부족이 일어나고, 패턴의 가늘어짐이나 벗겨짐이 발생하기 쉬워지며, 상기 범위를 넘으면 에너지선의 광누설에 의해 불필요한 부분이 경화되어 버릴 걱정이 있으므로 바람직하지 않다.
또한, 패턴 종단부에서의 노광량부족을 방지하는 목적으로, 감광성 페이스트 도포막의 두께가 격벽 패턴의 길이방향의 종단부를 향함에 따라 얇아지는 형상(단부 테이퍼형상)인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 종단부를 테이퍼형상으로 하는 경우는, 그 길이는 도포막 종단부로부터 1~10㎜이고, 1.2~8㎜인 것이 더욱 바람직하다. 테이퍼 부분이 상기 범위미만에서는 노광부족을 억제하는 효과가 낮고, 또 상기 범위를 넘을 경우는 표준부의 패턴길이가 짧아지므로 바람직하지 않다.
또한, 이러한 단부에서의 노광부족을 저감하기 위해, 격벽 길이방향 패턴 종단부에 상당하는 부위만, 포토마스크에 배치된 스트라이프 패턴의 폭을 굵게 하거나 원형으로 하거나 하는 방법도 본 발명에서는 바람직하게 적용된다. 예를 들면 격벽 길이방향 패턴 종단부의 패턴의 폭을 굵게 하는 경우는, 포토마스크와 기판을 상대 이동시키는 거리에 따라 다르지만, 패턴 길이방향 종단부로부터 통상 상대 이동거리의 1.2배~3배에 상당하는 길이만큼 표준(중앙부)의 폭을 1.1~5배 굵게 하는 것이 바람직하다. 또, 여기서 말하는 종단부란, 연속한 직선형상의 패턴의 시점 및 종점을 말하고, 표준부란, PDP로서 실제로 영상을 표시하는 영역을 말한다.
또한, 얻고자 하는 격벽 패턴이 도 4에 나타내는 바와 같은 격벽 패턴과 보조 격벽 패턴으로 구성되는 우물정자형상 패턴일 경우, 본 발명에서는 감광성 페이스트를 도포한 후, 보조 격벽 패턴(횡스트라이프형상)을 상기한 방법에 의해 한번 노광하고, 이어서 격벽 패턴(종스트라이프형상)을 상기 방법에 의해 노광한다.
격벽과 보조 격벽에 원하는 단차를 형성하고 싶을 경우는, 보조 격벽 또는 격벽이 낮은 쪽의 패턴을 상기 방법에 의해 한번 노광하고, 격벽과 보조 격벽의 단차에 상당하는 양의 감광성 페이스트를 도포?건조하여, 높은 쪽의 패턴을 상기 방법에 의해 노광함으로써 높이가 다른 우물정자 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 보조 격벽 패턴(횡스트라이프)의 종단부에서의 노광부족을 억제할 목적으로, 도 5와 같이 보조 격벽 종단부에 상당하는 부위의 격벽 패턴(종스트라이프)의 폭을 굵게 하는 방법이나, 도 6과 같이 격벽 패턴을 복수개 배치하는 방법, 도 7과 같이 패턴 길이방향의 종단부 폭을 굵게 하는 방법이 본 발명에서는 바람직하게 적용된다. 상기 격벽의 폭, 혹은 복수개 격벽을 형성하는 영역은 상술한 보조 격벽의 노광동작시의 기판 또는 포토마스크의 이동량에 따라 다르지만, 바람직하게는 기판 또는 포토마스크의 이동량의 1.2배이상이 바람직하고, 1.5배이상인 것이 더욱 바람직하다. 이렇게 함으로써 보조 격벽 단부의 노광부족부분은 뒤에 노광되는 격벽 패턴의 노광에 의해 보상된다. 또, 도 7과 같이 보조 격벽의 패턴 길이방향의 종단 폭을 굵게 할 경우에는 포토마스크상의 패턴의 길이를 얻어지는 패턴의 길이보다 짧게 해 두는 것이 바람직하고, 그 길이는 이동량과 같은 것이 바람직하다. 또한, 종단 폭을 굵게 하는 길이는 이동량에 따라 다르지만, 이동량의 1배이상이 바람직하고, 1.1배이상이 더욱 바람직하다. 이렇게 함으로써 보조 격벽 단부의 노광량 부족부는 뒤에 노광되는 격벽 패턴의 노광에 의해 보상된다.
패턴 길이방향의 종단부의 폭은 표준부 폭의 1.2배~3배인 것이 바람직하다. 상기 범위미만에서는 패턴 종단부에서의 노광량 부족이 생기기 쉬워지고, 또 상기 범위를 넘으면 현상시에 잔사, 패턴불량으로 되기 쉬운 경향이 있다.
본 발명에서 노광동작시에 사용되는 에너지선은, 예를 들면 가시광선, 근자외선, 자외선, 전자선, X선, 레이저광 등이 예시된다. 이들 중에서 자외선이 가장 바람직하고, 그 광원으로서 예를 들면 저압수은등, 고압수은등, 초고압수은등, 할로겐 램프, 살균등 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 초고압수은등이 바람직하다. 노광조건은 도포두께에 따라 다르지만, 1~100㎽/㎠ 출력의 초고압수은등을 이용하여 0.1~10분간 노광을 행한다.
여기서, 포토마스크와 감광성 페이스트의 도포막 표면의 거리, 즉 갭량은 50~500㎛, 또한 70~400㎛로 조정하는 것이 바람직하다. 갭량을 50㎛이상 또한 70㎛이상으로 함으로써, 기판 또는 포토마스크 이동시의 감광성 페이스트 도포막과 포토마스크의 접촉을 막아 양쪽의 파괴나 오염을 막을 수 있다. 또, 500㎛이하, 또한 400㎛이하로 함으로써 적당하게 샤프한 패터닝이 가능해진다.
노광 후 실시되는 현상은 노광부분과 비노광부분의 현상액에 대한 용해도 차를 이용하여 현상을 행한다. 현상은 침지법이나 스프레이법, 브러시법 등으로 행할 수 있다.
현상액은 감광성 페이스트 중의 용해시키고 싶은 유기성분이 용해 가능한 용액을 사용한다. 감광성 페이스트 중에 카르복실기 등의 산성기를 갖는 화합물이 존재할 경우, 알칼리 수용액으로 현상할 수 있다. 알칼리 수용액으로서는 수산화나트륨이나 탄산나트륨, 탄산나트륨 수용액, 수산화칼슘 수용액 등을 사용할 수 있지만, 유기 알칼리 수용액을 사용한 쪽이 소성시에 알칼리 성분을 제거하기 쉽기 때문에 바람직하다. 유기 알칼리로서는 일반적인 아민 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는 테트라메틸암모늄히드록사이드, 트리메틸벤질암모늄히드록사이드, 모노에탄올아민, 디에탄올아민 등이 예시된다. 알칼리 수용액의 농도는 통상 0.01~10중량%, 보다 바람직하게는 0.1~5중량%이다. 알칼리 농도가 지나치게 낮으면 가용부가 제거되지 않는 경향이 있고, 알칼리 농도가 지나치게 높으면 패턴부가 박리되거나, 또한 비가용부를 부식시키는 경향이 있다. 또, 현상시의 현상온도는 20~50℃에서 행하는 것이 공정관리상 바람직하다.
다음에, 현상에 의해 얻어진 격벽?보조 격벽의 패턴은 소성로에서 소성된다. 소성 분위기나 온도는 페이스트나 기판의 종류에 따라 다르지만, 공기 중, 질소, 수소 등의 분위기 중에서 소성한다. 소성로로서는 배치(batch)식 소성로나 롤러 하스식 연속형 소성로를 사용할 수 있다. 소성온도는 400~800℃에서 행하면 된 다. 유리기판상에 직접 격벽을 형성하는 경우는 450~620℃의 온도에서 10~60분간 유지하여 소성을 행하면 된다.
이 소성시에, 격벽과 보조 격벽의 폭이 극단적으로 다를 경우, 구체적으로는 보조 격벽의 폭이 격벽 폭보다 극단적으로 굵을 경우, 격벽과 보조 격벽의 소성 수축 거동의 차이에 의해 양자의 계면에서 격벽이 단선되거나, 보조 격벽에 균열이 생기거나 한다.
이 문제에 대하여, 보조 격벽 최상부에 스트라이프형상의 홈을 형성함으로써 보조 격벽의 소성 수축을 완화할 수 있고, 보조 격벽과 격벽 계면에서의 격벽 단선을 억제할 수 있다.
이어서 소정의 어드레스 전극과 평행방향으로 형성된 격벽사이에 R(적)G(녹)B(청) 각 색으로 발광하는 형광체층을 형성한다. 형광체층은 형광체 분말, 유기 바인더 및 유기용매를 주성분으로 하는 형광체 페이스트를 소정의 격벽사이에 도포시키고, 건조하여 필요에 따라 소성함으로써 형성할 수 있다.
형광체 페이스트를 소정의 격벽사이에 도포시키는 방법으로서는, 스크린 인쇄판을 이용하여 패턴 인쇄하는 스크린 인쇄법, 토출 노즐의 선단으로부터 형광체 페이스트를 패턴 토출하는 디스펜서법, 또한 형광체 페이스트의 유기 바인더로서 상술의 감광성을 갖는 유기성분을 사용한 감광성 페이스트법에 의해 각 색의 형광체 페이스트를 소정의 장소에 도포시킬 수 있지만, 비용의 이유에서 스크린 인쇄법, 디스펜서법이 본 발명에서는 바람직하게 적용된다.
이때 형광체의 형성을 감광성 페이스트법에 의해 형성할 경우 본 발명이 바 람직하게 적용된다.
노광방법으로서는 상술한 격벽 패턴과 같은 방법으로 실시할 수 있다.
<실시예>
이하에, 본 발명을 실시예를 이용하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이것에 한정은 되지 않는다. 또, 실시예, 비교예 중의 농도(%)는 중량%이다.
(실시예1)
유리기판 PD200(사이즈:964×570㎜)상에 감광성 은 페이스트를 사용해서 어드레스 전극을 형성했다. 감광성 은 페이스트를 도포, 건조, 노광, 현상, 소성공정을 거쳐 선폭 100㎛, 두께 3㎛, 피치 300㎛의 어드레스 전극을 형성했다.
다음에, 산화비스무트를 75중량% 함유하는 저융점 유리의 분말을 60중량%, 평균입자지름 0.3㎛의 산화티탄 분말을 10중량%, 에틸셀룰로오스 15중량%, 테르피네올 15중량%를 혼련해서 얻어진 유리 페이스트를 스크린 인쇄에 의해, 표시부분의 버스 전극이 덮이도록 20㎛의 두께로 도포한 후에, 570℃ 15분간의 소성을 행하여 유전체층을 형성했다.
유전체층상에 감광성 페이스트를 도포했다. 감광성 페이스트는 유리 분말과 감광성 성분을 함유하는 유기성분으로 구성되고, 유리 분말로서는 산화리튬 10중량%, 산화규소 25중량%, 산화붕소 30중량%, 산화아연 15중량%, 산화알루미늄 5중량%, 산화칼슘 15중량%로 이루어지는 조성의 유리를 분쇄한 평균입자지름 2㎛의 유리 분말을 사용했다. 감광성 성분을 함유하는 유기성분으로서는 카르복실기를 함유하는 아크릴 폴리머 30중량%, 트리메티롤프로판트리아크릴레이트 30중량%, 광중합 개시제인 "일가큐어369"(치바가이기사제) 10중량%, γ-부티로락톤 30중량%로 이루어지는 것을 사용했다.
감광성 페이스트는 이들 유리 분말과 감광성 성분을 함유하는 유기성분을 각각 70:30의 중량비율로 혼합한 후에, 롤밀에서 혼련하여 제작했다.
다음에 이 감광성 페이스트를 다이 코터를 이용하여 도포 폭이 530㎜, 건조 후 두께 200㎛로 되도록 도포했다. 건조는 클린 오븐(야마토카가쿠사제)에서 행했다. 건조 후, 피치 300㎛, 폭 50㎛, 길이 536㎜의 스트라이프형상 패턴이 배치된 포토마스크를 준비하고, 노광조도 20㎽/㎠, 노광시간 20초, 포토마스크와 기판상의 도포막간 거리(갭량)를 200㎛로 기판과 포토마스크의 위치를 맞춘 후, 기판을 스트라이프 패턴의 연장방향으로 0.025㎜/초, 거리 0.5㎜로 기판을 이동시키면서 노광동작을 실시했다. 또, 이때 포토마스크상에 크기 100㎛의 흑색 이물을 비산시켜서 노광을 행했다.
노광 후, 0.5중량%의 에탄올아민 수용액 중에서 현상하고, 또한 580℃에서 15분간 소성함으로써 격벽 패턴을 얻었다.
얻어진 격벽 패턴을 화상검사장치(V테크놀로지제 슈퍼 넵튠9000)에서 결함검사를 실시했다. 검사결과, 얻어진 격벽 패턴에 단선, 빠짐, 굵어짐, 단락 등의 결함은 없는 것이었다.
(비교예1)
실시예1에 있어서, 노광동작시의 기판의 이동을 실시하지 않은(기판도 포토마스크도 정지상태) 것 외에는 동일방법으로 격벽 패턴을 얻은 후, 화상검사를 실 시했다. 검사결과, 얻어진 격벽 패턴은 포토마스크에 부착된 흑색 이물 부분에서의 단선, 빠짐이 무수히 발생한 것이었다.
(실시예2)
실시예1의 노광동작에 있어서, 기판과 포토마스크의 위치를 맞춘 후, 10초간 노광동작을 한번 실시하고, 그 후 기판을 포토마스크상에 배치된 스트라이프 패턴의 연장상에 0.5㎜ 이동시키며, 다시 10초간 노광동작을 실시한 것 외에는 동일방법으로 격벽 패턴을 얻었다.
얻어진 격벽 패턴을 화상검사장치에서 결함검사를 실시했다. 검사결과, 얻어진 격벽 패턴은 포토마스크상의 흑색 이물에 상당하는 부위는 약간 가늘어진 경향이었지만, 단선, 빠짐, 굵어짐, 단락 등의 결함은 없는 것이었다.
(실시예3)
유리기판PD200(사이즈:964×570㎜)상에 감광성 은 페이스트를 사용해서 어드레스 전극을 형성했다. 감광성 은 페이스트를 도포, 건조, 노광, 현상, 소성공정을 거쳐 선폭 100㎛, 두께 3㎛, 피치 300㎛의 어드레스 전극을 형성했다.
다음에, 산화비스무트를 75중량% 함유하는 저융점 유리의 분말을 60%, 평균입자지름 0.3㎛의 산화티탄 분말을 10중량%, 에틸셀룰로오스 15%, 테르피네올 15%를 혼련하여 얻어진 유리 페이스트를 스크린 인쇄에 의해, 표시부분의 버스 전극이 덮이도록 20㎛의 두께로 도포한 후에, 570℃ 15분간의 소성을 행하여 유전체층을 형성했다.
유전체층상에 감광성 페이스트를 도포했다. 감광성 페이스트는 유리 분말과 감광성 성분을 함유하는 유기성분으로 구성되고, 유리 분말로서는 산화리튬 10중량%, 산화규소 25중량%, 산화붕소 30중량%, 산화아연 15중량%, 산화알루미늄 5중량%, 산화칼슘 15중량%로 이루어지는 조성의 유리를 분쇄한 평균입자지름 2㎛의 유리 분말을 사용했다. 감광성 성분을 함유하는 유기성분으로서는 카르복실기를 함유하는 아크릴 폴리머 30중량%, 트리메티롤프로판트리아크릴레이트 30중량%, 광중합 개시제인 "일가큐어369"(치바가이기사제) 10중량%, γ-부티로락톤 30중량%로 이루어지는 것을 사용했다.
감광성 페이스트는 이들 유리 분말과 감광성 성분을 함유하는 유기성분을 각각 70:30의 중량비율로 혼합한 후에, 롤밀로 혼련하여 제작했다.
다음에 이 감광성 페이스트를 다이 코터를 이용하여 도포 폭이 530㎜, 건조 후 두께 170㎛로 되도록 도포했다. 건조는 클린 오븐(야마토카가쿠사제)에서 행했다.
건조 후, 피치 700㎛, 폭 50㎛, 길이 930.6㎜의 스트라이프형상 패턴(보조 격벽용)이 배치된 포토마스크를 준비하고, 노광조도 20㎽/㎠, 노광시간 20초, 포토마스크와 기판상의 도포막간 거리(갭량)를 200㎛로 기판과 포토마스크의 위치를 맞춘 후, 기판을 스트라이프 패턴의 연장방향으로 0.025㎜/초, 거리 0.3㎛로 기판을 이동시키면서 노광동작을 실시했다. 또, 이때 포토마스크상에 크기 100㎛의 흑색 이물을 비산시켜서 노광을 행했다.
그 위에 감광성 페이스트를 다이 코터를 이용하여 도포 폭이 525㎜, 건조 후 두께 40㎛로 되도록 더 도포했다. 건조는 클린 오븐(야마토카가쿠사제)에서 행했 다.
건조 후, 피치 300㎜, 폭 50㎛, 가장 좌우의 라인 폭은 400㎛, 길이 536㎜의 스트라이프형상 패턴(격벽용)이 배치된 포토마스크를 준비하고, 노광조도 20㎽/㎠, 노광시간 20초, 포토마스크와 기판상의 도포막간 거리(갭량)를 200㎛로, 기판과 포토마스크의 위치를 맞춘 후, 기판을 스트라이프 패턴의 연장방향으로 0.025㎜/초, 거리 0.5㎜로 기판을 이동시키면서 노광동작을 실시했다. 또, 이때 포토마스크상에 크기 100㎛의 흑색 이물을 비산시켜서 노광을 행했다.
노광 후, 0.5중량%의 에탄올아민 수용액 중에서 현상하고, 또 580℃에서 15분간 소성함으로써 격벽과 보조 격벽에 단차를 갖는 우물정자형상의 격벽 패턴을 얻었다.
얻어진 격벽 패턴을 화상검사장치(V테크놀로지)제 슈퍼 넵튠9000)에서 결함검사를 실시했다. 검사결과, 얻어진 격벽 패턴에 단선, 빠짐, 굵어짐, 단락 등의 결함은 없는 것이었다.
(비교예2)
실시예3에 있어서, 보조 격벽 및 격벽 노광동작시의 기판의 이동을 실시하지 않은(기판도 포토마스크도 정지상태) 것 외에는 동일방법으로 우물정자형상의 격벽 패턴을 얻은 후, 화상검사를 실시했다. 검사결과, 얻어진 보조 격벽 및 격벽 패턴은 포토마스크에 부착된 흑색 이물 부분에서의 단선, 빠짐이 무수히 발생한 것이었다.
(실시예4)
실시예1에 있어서, 감광성 페이스트의 도포막의 노광에 사용한 포토마스크(종단부 폭 및 표준부 폭이 50㎛)를, 스트라이프 패턴 길이 530㎜, 스트라이프 패턴 길이방향 종단부로부터 내측으로 0.8㎜의 범위의 폭(종단부 폭)을 80㎛로 변경한 것 외에는 동일방법에 의해 격벽 패턴을 얻었다. 즉, 이 포토마스크의 종단부 폭은 표준부 폭의 1.6배이다. 얻어진 격벽 패턴을 화상검사장치에서 결함검사를 실시했다. 검사결과, 얻어진 격벽 패턴에 단선, 빠짐, 굵어짐, 단락 등의 결함은 없는 것이었다.

Claims (12)

  1. 기판상에 감광층이 형성된 디스플레이용 부재에 대하여, 스트라이프 형상의 패턴을 갖는 포토마스크를 통해서 노광동작을 행하는 디스플레이용 부재의 노광방법으로서,
    노광동작 중에 포토마스크와 기판을 상기 스트라이프의 방향에 대해 평행 방향으로 상대 이동시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 부재의 노광방법.
  2. 제1항에 있어서, 상대 이동시키는 거리가 0.03~10㎜인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 부재의 노광방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 포토마스크의 패턴의 길이가, 얻어지는 패턴의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 디스플레이용 부재의 노광방법.
  7. 제1항에 있어서, 포토마스크의 패턴의 길이가, 얻어지는 패턴 길이보다 짧고, 또한 상기 포토마스크 패턴의 종단부 폭이 표준부 폭보다도 넓은 것을 특징으로 하는 디스플레이용 부재의 노광방법.
  8. 제7항에 있어서, 포토마스크의 패턴의 종단부 폭이 표준부 폭의 1.2~3배인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 부재의 노광방법.
  9. 제1항, 제2항, 제6항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 기재된 노광방법을 이용한 디스플레이용 부재의 제조방법.
  10. 기판상에 감광층이 형성된 디스플레이용 부재에 대하여, 스트라이프 형상의 패턴을 갖는 포토마스크를 통해서 노광동작을 행하는 디스플레이용 부재의 노광방법으로서,
    상기 기판상에 제1 감광층을 형성하고,
    제1 스트라이프 형상 패턴을 갖는 포토마스크를 통해서 상기 제1 감광층에 대하여 노광동작을 행하고,
    노광된 상기 제1 감광층을 현상하여 제1 스트라이프 형상 패턴의 격벽을 형성하고,
    제1 스트라이프 형상 패턴의 격벽이 형성된 상기 기판상에 제2 감광층을 형성하고,
    상기 제1 스트라이프 형상 패턴과 교차하는 방향으로 연장하는 제2 스트라이프 형상 패턴을 갖는 포토마스크를 통해서 상기 제2 감광층에 대하여 노광동작을 행하는 것에 의해,
    상기 제1 감광층 및 상기 제2 감광층에 대한 노광의 조합이, 상기 제1 스트라이프 형상 패턴과 상기 제2 스트라이프 형상 패턴으로 이루어지는 우물정자형상의 노광동작을 구성하고,
    상기 제1 감광층 및 상기 제2 감광층의 각각에 대한 노광동작 중에 포토마스크와 기판을 상기 스트라이프 방향에 대하여 평행방향으로 상대이동시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 부재의 노광방법.
  11. 제10항에 있어서, 상대 이동시키는 거리가 0.03~10㎜인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 부재의 노광방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 기재된 노광방법을 이용한 디스플레이용 부재의 제조방법.
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