KR20010004098A - 물분사 방법을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공정을 보다 단순화시킬 수 있고 대량 생산 및 생산비용의 절감을 얻을 수 있으며 보다 용이하게 리페어 공정을 실시할 수 있는, 물분사 방법을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법에 관한 것으로, 기판 상에 패턴 형성용 물질막을 형성하는 제1 단계 및 상기 물질막 중 불필요한 부분을 물분사 방법으로 제거하여 패턴을 형성하는 제2 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법을 제공한다. 상기 제1 단계 후, 상기 물질막 상에 마스크 패턴을 형성하는 제3 단계를 더 포함하고, 상기 제2 단계는 상기 마스크 패턴 형성 후 노출된 상기 물질막 부분을 제거하는데 또 다른 특징이 있다.

Description

물분사 방법을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법{METHOD FOR FABRICATING PLASMA DISPLAY PANEL USING WATER JETTING METHOD}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 소자에 관한 것으로, 특히 물분사 방법을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, 이하 PDP라 함)은 기체 방전시에 발생하는 플라즈마로부터 나오는 빛을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하는 소자이다. PDP는 현재 활발히 연구되고 있는 LCD(liquid crystal display), FED(field emission display), ELD(electroluminescence display)와 같은 여러 평판형 디스플레이 소자 중에서도 대형화에 가장 적합한 장점을 가지고 있다.

즉, 플라즈마 디스플레이 패널은 40 " 이상의 대형화가 가능하고, 방전에서 형성되는 자외선이 형광막을 자극하여 가시광을 발광시키는 포토루미네슨스(photoluminescence) 메카니즘을 이용하기 때문에 CRT 수준의 칼라화가 가능하며, 자기 발광형 표시소자(self-emissive display)로서 160。 이상의 넓은 시야각을 갖는 등 다른 평판 소자에서 찾아볼 수 없는 고유한 장점을 많이 가지고 있다. 이에 따라 차세대 고선명 벽걸이 TV, TV와 PC의 기능이 복합화된 멀티미디어(multimedia)용 대형 표시장치로서 유력시되고 있어, 최근 이에 대한 관심이 고조되고 있다.

PDP는 두께가 3 ㎜ 정도되는 2장의 유리기판을 사용하여 각각의 기판 위에 적당한 전극과 형광체를 도포하고, 두 기판의 간격을 약 0.1 ㎜ 내지 0.2 ㎜로 유지하면서 그 사이의 공간에 플라즈마를 형성하는 방법을 채택하고 있기 때문에 평판으로서 대형화가 가능하다.

또한, PDP에서 가스 방전은 전극간에 전압이 인가되더라도 방전 개시 전압 이하의 인가전압에 대해서는 방전이 일어나지 않는 강한 비선형성을 갖고, 대형 디스플레이의 구동에 필수적인 기능인 기억기능(memory function)이 있어 초대형의 패널에 대해서도 휘도의 저하없이 고화질의 화상을 표현할 수 있다.

플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마를 발생하기 위한 전극이 플라즈마에 직접 노출되어 전도전류(conduction current)가 전극을 통해 직접 흐르는 직류형(DC형)과 전극이 유전체로 덮여 있어 직접 노출되지 않아 변위전류(Displacement Current)가 흐르는 교류형(AC형)으로 구분된다.

DC형 패널, AC형 패널 제조에는 스크린 인쇄, 포토리소 그래피와 같은 공통되는 프로세스 기술 및 PDP 제조에 고유한 격벽 형성을 위한 특수한 공정들이 있다. 그 중 스크린 인쇄법(screen print) 및 샌드 블라스트(sand blast) 방법은 다음과 같은 특징을 갖는다.

스크린 인쇄법에 의한 후막형성 기술은 생산설비가 간단하고, 재료 이용 효율이 높아서 PDP 제조에 가장 많이 이용되고 있는 공정 중의 하나이다. 스크린 인쇄의 원리는 패터닝된 스크린을 일정간격 유지하여 기판 위에 놓고 격벽 형성에 필요한 페이스트(paste)를 압착, 전사시켜 원하는 형상을 기판에 인쇄하는 방식이다. 통상 1회 인쇄에서 소성 전에 20 ㎛ 정도의 높이를 얻을 수 있다. 따라서 , 50 ㎛ 내지 100 ㎛의 격벽을 얻기 위해서는 5회 내지 10회의 중첩 인쇄를 하여 다수의 건조 공정을 실시하여야 하기 때문에 생산성이 낮고, 유리기판(glass)의 변형에 따른 낮은 재현성 그리고 고정세화에 어려운 단점이 있다.

샌드 블라스트법은 기판 위에 격벽물질을 넓게 도포한 후 부분적으로 이를 제거함으로써 격벽을 형성하는 방법으로 최근 대형 패널 제조 공정에서 고정세용 격벽 형성을 위해 많이 이용되고 있는 방법이다. 전극이 형성되어 있는 기판 전면에 스크린 인쇄법을 이용하여 격벽재료를 인쇄하고 격벽재료 상에 감광성 필름을 입힌 후, 노광과 현상작업을 거쳐 격벽재료를 보호할 감광성 필름이 남도록 한다. 그리고 연마제를 분사하여 감광성 필름에 보호되지 않은 부분을 물리적으로 제거하여 격벽을 형성하게 되는데 이때, 사용되는 연마제는 Al₂O₃, SiC, 유리 미립자 등이 사용되고 압축된 공기나 질소 가스에 의해 분사된다. 샌드 블라스트법으로 70 ㎛ 이하의 격벽을 대면적의 기판에 형성하는 것이 가능하지만 기판 유리에 물리적 충격을 가해 소성시 기판의 균열을 일으킬 수 있고, 공정이 복잡하며 설비 투자에 소요되는 경비가 많으며 많은 재료의 소모로 인한 생산 단가의 상승, 분진으로 인한 공해 발생의 소지를 갖고 있다.

또한, 상기 스크린 인쇄법 및 블라스트법은 리페어(repair)용으로 적당하지 않은 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 공정을 보다 단순화시킬 수 있고 대량 생산 및 생산비용의 절감을 얻을 수 있으며 보다 용이하게 리페어 공정을 실시할 수 있는, 물분사 방법을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1 내지 도5는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조 공정 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 설명

1: 유리 기판 2: 어드레스 전극

3: 페이스트 3A: 격벽

4: 감광막 4A: 감광막 패턴

5: 포토마스크 10: 노즐

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법에 있어서, 기판 상에 패턴 형성용 물질막을 형성하는 제1 단계; 및 상기 물질막 중 불필요한 부분을 물분사 방법으로 제거하여 패턴을 형성하는 제2 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법을 제공한다.

상기 제1 단계 후, 상기 물질막 상에 마스크 패턴을 형성하는 제3 단계를 더 포함하고, 상기 제2 단계는 상기 마스크 패턴 형성 후 노출된 상기 물질막 부분을 제거하고, 상기 제2 단계 후 상기 마스크 패턴을 제거하는 제4 단계를 더 포함한다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 등과 같은 가스 방전 표시 제조 공정에 있어서 물분사(water jetting)를 이용하여 격벽, 전극 등과 같은 패턴을 형성하는데 특징이 있다. 물분사는 5000 PSI 이상의 압력의 물을 이용하는 것으로서, 이러한 압력의 물을 지름이 0.10 mm 내지 0.35 mm인 노즐(nozzle)을 통과시킴으로써 절단(cutting) 기능을 수행할 수 있다.

이하, 첨부된 도1 내지 도5를 참조하여 본 발명을 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법에 설명한다.

먼저, 도1에 도시한 바와 같이 어드레스 전극(2) 형성이 완료된 유리기판(1) 상에 격벽 형성용 페이스트(3)를 도포한다.

다음으로, 도2에 도시한 바와 같이 상기 페이스트(3) 상에 건조한 감광막(4)을 도포하고, 원하는 패턴 형성을 위해 포토마스크(5)를 이용하여 자외선으로 감광막(4)을 노광한다.

다음으로, 도3에 도시한 바와 같이 감광막(4)을 현상하여 물분사 마스크인 감광막 패턴(4A)을 형성한 후, 감광막 패턴(4A)으로 덮이지 않은 페이스트(3)를 제거하기 위하여 노즐(10)을 통해 물을 분사시킨다.

다음으로, 이와 같은 물분사 방법으로 도4에 도시한 바와 같이 감광막 패턴(4A)으로 덮이지 않은 페이스트(3)를 제거하여 격벽(3A)을 형성한다.

다음으로, 도5에 도시한 바와 같이 격벽(3A) 상에 잔류하는 감광막 패턴(4A)을 제거한다.

상기와 같은 물분사 방법을 이용한 패턴 형성 방법은 다음의 제2 내지 제4 실시예와 같은 플라즈마 디스플레이 패널 제조 공정에 이용될 수도 있다.

제2 실시예.

유리 기판 상에 패턴 형성 재료 또는 전극 형성 재료를 도포하고, 120 ℃ 내지 150 ℃의 건조 과정을 거친 후, 물분사 방법으로 직접 불필요한 부분을 제거한다. 그후 소성 공정을 실시하고, 가스방전 표시장치의 기판을 얻는다.

제3 실시예.

유리 기판 상에 스크린 인쇄 방법으로 패턴 형성 재료인 전극 페이스트를 20 ㎛ 두께로 입힌다. 이어서, 120 ℃ 내지 150 ℃의 건조 과정을 실시하고, 기판을 50 ℃ 내지 80 ℃로 가열한 다음, 물분사 마스크로 사용될 건조한 감광막을 래미네이팅(laminating)하고, 선 패턴(line pattern)이 형성된 마스크를 정렬하고 자외선 노광 공정을 실시하여 물분사용 마스클 완성한다. 이후, 물분사 방법으로 불필요한 전극 페이스트 부분을 제거하는 원하는 패턴을 만들고, 물분사용 마스크를 제거한다.

제4 실시예.

제3 실시예와 같은 공정이 완료된 유리 기판 상부에 블레이드 코팅(blade coating) 법으로 격벽 재료를 도포한 후, 레미네이팅 등의 방법으로 감광막을 도포하고 노광 및 현상하여 물분사용 마스크를 형성하고, 전극 상의 불필요한 격벽 재료를 물분사 방법으로 제거하고, 물분사용 마스크를 제거하여 플라즈마 디스플레이 패널의 원하는 패턴을 얻는다.

제5 실시예.

원하는 패턴의 플라즈마 디스플레이 패널을 얻은 후 검수하여 단락(short) 등의 결함이 발견되었을 경우 물분사 방법을 이용하여 단락을 제거한다. 또는 현상 후 패턴 외에 남은 잔여 페이스트를 제거하여 소성 전에 전극 간의 단락을 사전에 제거할 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 스크린 인쇄와 같이 후막 패턴을 형성하기 위하여 다수번 적층 및 건조 과정을 실시하지 않고 1회의 공정으로 100 ㎛의 후막 패턴을 얻을 수 있어 공정 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 샌드블라스트와 같이 샌드용 재료를 사용하지 않고 단지 물만을 이용하므로 정류하여 재사용이 가능하여 환경 오염을 방지할 수 있다.

또한, 마스크를 사용하지 않고 기판 상에 도포된 패턴 재료의 불필요한 부분을 직접 제거하여 생산 원가를 줄일 수 있으며, 높은 재현성으로 대량 생산이 가능하고 고정세화가 가능하다.

Claims (5)

1. 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법에 있어서,

   기판 상에 패턴 형성용 물질막을 형성하는 제1 단계; 및

   상기 물질막 중 불필요한 부분을 물분사 방법으로 제거하여 패턴을 형성하는 제2 단계

   를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 단계에서,

   압력이 5,000 PSI가 넘는 물을 분사하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제2 단계에서,

   지름이 0.1 mm 내지 0.35 mm인 노즐(nozzle)을 통하여 상기 물을 분사하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1 단계 후,

   상기 물질막 상에 마스크 패턴을 형성하는 제3 단계를 더 포함하고,

   상기 제2 단계는 상기 마스크 패턴 형성 후 노출된 상기 물질막 부분을 제거하며,

   상기 제2 단계 후,

   상기 마스크 패턴을 제거하는 제4 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 물질막은,

   격벽 형성용 물질막 또는 전극 형성용 페이스트인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.