KR20010019427A - 형광체층 패턴 형성방법 - Google Patents

형광체층 패턴 형성방법 Download PDF

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Abstract

디스플레이 장치의 화상 구현 부재 상에 형광체층 패턴을 형성하는 방법에 관하여 개시한다. (a) 디스플레이 장치 화상 구현부의 배리어 리브들이 상호 이격되어 노출된 글래스 기판 상에 형광체층을 형성하는 단계; (b) 상기 형광체층을 잔류영역과 제거영역으로 구획하고, 상기 잔류영역으로 구획된 형광체층 상에 선택적으로 감광물질층을 형성하는 단계; (c) 상기 감광물질층을 노광하는 단계; 및 (d) 상기 노광된 감광물질을 현상마스크로 이용하여 상기 잔류영역으로 구획된 영역의 글래스 기판 상에는 형광체층이 남도록 하고, 상기 제거영역으로 구획된 영역의 글래스 기판의 상면은 노출되도록 하는 형광체층 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 디스플레이 장치의 화상 구현부에 형광체층 패턴을 형성시 초래될 수 있는 인쇄 불량을 감소시킬 수 있다.

Description

형광체층 패턴 형성 방법{Method for formation a phosphor pattern}
본 발명은 디스플레이 장치의 화상 구현 부재 상에 형광체층 패턴을 형성하는 방법에 관한 것으로서, 특히 감광물질에 대한 노광 공정을 이용하여 형광체층 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.
종래의 형광체층 패턴 형성 방법에 따르면, 형광체 물질을 인쇄 기법을 이용하여 피인쇄부에, 즉 디스플레이 장치의 화상 구현 부재 상에, 소정의 패턴이 형성되도록 인쇄한다. 인쇄된 형광체층 패턴의 형상은 스크린 마스크에 형성된 노출 패턴에 의해 결정되며, 상기 노출 패턴에 따라 형광체층 패턴의 인쇄 위치가 피인쇄부의 소정부에 결정된다. 따라서, 임의의 색상을 갖는 형광체가 결정되면, 상기 결정된 형광체로 이루어진 형광체층 패턴에 부합될 수 있는 특정한 노출 패턴을 갖는 스크린 마스크가 결정되어 이용된다.
그런데, 서로 다른 색상의 형광체를 피인쇄부의 동일면 상에 순차적으로 형성하기 위해서는 매번 이용되는 각각의 스크린 마스크를 정밀한 수준으로 정렬시킬 수 있어야 한다. 만일, 스크린 마스크의 정렬이 제대로 이루어지지 않는다면, 중복 인쇄 또는 인쇄 결손 등의 인쇄 불량이 초래될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 종래의 형광체 패턴 인쇄 방법에 관하여 설명하고, 그 문제점을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 1 내지 도 2는 종래의 형광체 패턴 인쇄 방법을 순차적으로 설명하기 위한 단면도들이다.
도 1은 소정의 제1노출 패턴이 형성된 스크린 마스크를 이용하여 제1색상의 형광체를 인쇄하는 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 글래스 기판(10) 상부에 일정 간격으로 이격되어 있으며, 방전 공간 형성을 위한 전극(미도시)간의 거리를 결정하고, 인접 형광체의 방전 공간들 상호간에 신호의 교란을 방지하기 위한 배리어 리브(11 내지 15) 상부에 스크린 마스크(16)를 배치한 후, 제1화살표(17) 방향으로 제1색상의 형광체(18)를 도포하면, 스크린 마스크(16)의 노출부를 통하여 그 하부로 제1색상의 형광체(18)가 배리어 리브들(11내지 15)이 이격되어 형성된 방전공간의 상부로 투입된다.
도 2는 상기 투입된 제1색상의 형광체가 글래스 기판 상부에 안착되는 것을 설명하기 위한 단면도이다. 상기 투입된 적색 형광체(도 1의 "18")는 중력 등의 힘에 의하여 점차 배리어 리브의 측벽을 타고 내려가 글래스 기판 바닥면에 도달하여 오목한 형태(18a)로 변형된다. 이로써 글래스 기판(10) 상부의 소정 위치에 제1색상의 형광체 패턴(18a)이 인쇄되며, 제1색상 형광체 패턴(18a)의 상부는 제1색상의 형광체의 방전 공간으로 된다. 이후, 상기 스크린 마스크(도 1의 "16")를 제거하고, 상기 스크린 마스크(도 1의 "16")와는 노출 패턴이 다른 스크린 마스크(미도시)를, 상기 제1색상의 형광체 패턴이 인쇄된 글래스 기판 상에 형성된 배리어 리브 상부에 배치한다. 이후, 동일한 방법을 이용하여 제2 또는 제3색상의 형광체 패턴(미도시)을 순차적으로 인쇄하여 형성한다.
일반적으로, 디스플레이 장치는 3원색, 즉 적색, 녹색 및 청색의 화소 단위가 쌍을 이루어 하나의 발색 단위 셀을 구성하여 화상 구현을 할 수 있으므로, 최소한 3종류의 서로 다른 색상을 갖는 형광체의 인쇄가 필요하다. 따라서, 상기 전술한 도 1 및 2의 내용에 따른 인쇄 공정을 최소한 3회 이상 반복하여야 한다.
그런데, 서로 다른 색상을 갖는 3종류의 형광체를 연속적인 인쇄 공정으로 인쇄할 때마다, 노출 패턴이 서로 다른 특정한 스크린 마스크를 필요로 하며, 각각의 인쇄 공정마다 스크린 마스크를 배리어 리브 상부에 정밀하게 배치하여야 한다. 만일, 정밀한 스크린 마스크의 배치가 이루어지지 않으면, 피인쇄부에는 색상이 다른 형광체가 동일 위치에 중복하여 인쇄되거나, 어떠한 형광체도 인쇄되지 않는 인쇄 결손이 초래될 수 있다. 이러한 중복 인쇄 또는 인쇄 결손은 형광체의 인쇄 방법이 갖는 경제성을 저하시키며, 또한 완성된 디스플레이 장치가 제대로 화상을 구현하지 못하기 때문에 제품 불량이 초래될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 서로 다른 노출 패턴을 갖는 스크린 마스크를 각각 순차적으로 이용하여 연속적으로 형광막을 인쇄함에 있어서, 각각의 스크린 마스크의 노출부를 소정 영역의 피인쇄부에, 즉 디스플레이 장치의 글래스 기판 상의 화상 구현부에 구비된 배리어 리브들이 상호 이격되어 노출된 글래스 기판 상의 소정 영역에, 각각 상응하도록 하는 스크린 마스크들 간의 정렬에 오류가 발생함으로써 형광막이 불량하게 인쇄되는 문제를 해결하고자 하는 것으로서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 형광체 인쇄 방법을 제공함을 목적으로 한다.
도 1 내지 도 2는 종래의 형광체층 패턴을 형성하는 방법을 순차적으로 설명하기 위한 단면도들이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 형광체층 패턴을 형성하는 방법을 순차적으로 설명하기 위한 단면도들이다.
본 발명에 따른 형광막 인쇄 방법은, (a) 디스플레이 장치 화상 구현부의 배리어 리브들이 상호 이격되어 노출된 글래스 기판 상에 형광체층을 형성하는 단계; (b) 상기 형광체층을 잔류영역과 제거영역으로 구획하고, 상기 잔류영역으로 구획된 형광체층 상에 선택적으로 감광물질층을 형성하는 단계; (c) 상기 감광물질층을 노광하는 단계; 및 (d) 상기 노광된 감광물질을 현상마스크로 이용하여 상기 잔류영역으로 구획된 영역의 글래스 기판 상에는 형광체층이 남도록 하고, 상기 제거영역으로 구획된 영역의 글래스 기판의 상면은 형광체층이 제거되어 노출되도록 함으로써 형광체층 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a)단계 내지 (d)단계의 형광체층 패턴 형성 방법은, 디스플레이 장치의 글래스 기판 상부의 화상 구현부에 서로 다른 형광체로 이루어진 복수의 형광체층 패턴을 형성하기 위하여 이용할 수도 있다.
상기 형광체층 패턴은 적색, 녹색 및 청색 형광체로 이루어진 세종류의 패턴이며, 각 색상의 형광체층 패턴은 임의의 순서로 형성될 수도 있다.
상기 디스플레이 장치는 형광체를 채용하고 있는 것이라면 특별히 제한되지 않으나, 특히 플라즈마 디스플레이 장치 또는 음극선관인 경우에 더욱 바람직하다.
본 발명은 디스플레이 장치의 화상 구현부에 소정의 반복 패턴을 갖는 형광막을 인쇄하기 위한 방법에 관한 것으로서, 선택적 노광 방법으로 형성한 감광물질층을 소정 영역에 기형성한 형광체층을 후속 현상 마스크로 이용하여 형광체층 패턴을 형성하고, 다른 형광체를 이용하여 동일한 인쇄 방법을 반복함으로써, 서로 다른 형광체로 이루어진 형광체층 패턴을 순차적으로 형성하는 형광막 인쇄 방법에 관한 것이다. 디스플레이 장치에는 1개의 화소 단위를 구성하는 적색, 녹색 및 청색의 3개 발색 단위가 필요하기 때문에, 디스플레이 장치의 화상 구현부에는 3개의 형광체층 패턴이 서로 인접되어 형성된 형광막을 인쇄하는 것이 일반적이다. 이때, 각각의 형광체층 패턴을 형성하기 위해서 상기와 같은 감광물질층을 이용한 노광 공정을 새로이 도입하였지만, 상기 노광 공정에서 사용되는 스크린 마스크들간의 정렬도는 종래의 형광체 도포를 위해 사용되는 스크린 마스크들간의 정렬도에 비하여 지극히 낮은 수준의 정렬도로도 목적하는 수준의 형광막을 인쇄할 수 있는 장점이 있다.
실시예
이하, 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 먼저 형광체 조성물 제조 방법과 감광물질 제조 방법에 대해 구체적으로 설명하고, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
형광체 조성물의 제조
하기 실시예는 디스플레이 장치의 화상 구현부에 적색, 녹색 및 청색 형광체를 순차적으로 인쇄하는 방법에 관한 것이다. 하기 실시예에서, 각각의 색상에 적합한 형광체는 조성물 형태이다. 형광체 조성물은 중합도가 1700 내지 5000인 8% 폴리비닐알코올 10g과, 폴리에틸스틸렌 0.5g 및 적색, 녹색 및 청색을 발현시킬 수 있는 형광체 10g을 혼합함으로써, 적색, 녹색 및 청색 형광체 각각을 페이스트 형태로 제조하였다. 상기 제조된 형광체 페이스트는 형광막 인쇄 공정을 진행하기 4시간 정도 전에 충분히 교반시켰다.
감광물질 조성물의 제조
본 발명에서 도입한 노광 공정에 사용하기 위한 감광물질은 소듐디클로메이트 0.1g과 아크릴 공중합체 10g을 혼합한 조성물로서, 페이스트 형태로 제조하였다. 한편, 상기 감광물질 페이스트 또한, 상기 형광체 페이스트와 같은 방법으로 형광막 인쇄 공정을 진행하기 직전에 충분히 교반시켰다.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 형광체 패턴 인쇄 방법의 실시예를 순차적으로 설명하기 위한 단면도들이다.
도 3은 전면투과 스크린 마스크를 이용하여 적색 형광체 페이스트를 플라즈마 디스플레이 장치의 화상 구현부인 글래스 기판 상부에 투입하는 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 글래스 기판(110) 상부에 일정한 간격으로 이격되어 배열되어 있으며, 상기 이격 공간을 인쇄되는 형광체의 방전공간으로 제공하는 배리어 리브들(111 내지 115) 상에 전면투과 스크린 마스크(116)를 배치한다. 상기 배치된 전면투과 스크린 마스크(116) 상부로부터 상기 형광체 제조 방법에 의해 제조된 적색 형광체 페이스트를 제2화살표(119) 방향으로 투입한다. 상기 적색 형광체 페이스트는 전면투과 스크린 마스크(116) 하부면과 배리어 리브(111 내지 115) 및 방전공간 상부면 사이에 스며들어 적색 형광체층(118)을 형성한다.
도 4는 상기 적색 형광체층이 중력에 의해 배리어 리브의 측벽을 타고 내려가 글래스 기판 상부면에 도달하여 적색 형광체층 패턴이 형성되는 것을 설명하기 위한 단면도이다. 적색 형광체 페이스트는 점도가 크기 때문에 서서히 배리어 측벽을 타고 내려가 상부가 오목한 적색 형광체층 패턴(118a, 118b)을 형성한다. 적색 형광체층 패턴(118a, 118b)이 완전히 침착되어 고정된 형태를 가지도록 100℃에서 30초간 건조한다. 한편, 전면투과 스크린 마스크(116)는 후속 공정을 위해 제거한다.
도 5는 특정한 부위에서만 적색 형광체층 패턴 보호용 감광물질층 현상 마스크를 형성하는 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 감광물질층(122)은 적색 형광체층 패턴(118a, 118b) 상부에 선택적으로 형성된다. 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.상기 잔류시키고자 하는 영역의 적색 형광체층 패턴(118a)을 노출시키는 패턴이 형성된 스크린 마스크(121)를 배리어 리브들(111 내지 115) 상에 배치한 후, 제3화살표(120) 방향으로 감광물질을 투입시킨다. 스크린 마스크(121)의 노출부를 통과한 감광물질 페이스트는, 충분한 시간이 경과하면 상기 잔류시키고자 하는 영역의 적색 형광체층 패턴(118a) 상부에 도달하여 감광물질층(122)을 이루게 된다. 상기 감광물질층(118a)은 그 하부의 잔류시키고자 하는 영역의 적색 형광체층 패턴(118a) 상부가 외부에 노출되지 않도록 차단하다. 한편, 제거시키고자 하는 영역의 적색 형광체층 패턴(118b) 상부는 감광물질층(122)이 형성되지 않기 때문에 외부에 노출되어있다.
도 6은 글래스 기판 상에 적색 형광체층 패턴을 최종적으로 인쇄하는 과정을 설명하기 위한 단면도이다. 상기 노출 패턴이 구비된 스크린 마스크(121)를 제거한 후, 상기 글래스 기판(110) 상부의 전면을 30초간 노광하여 감광물질층을 경화시킨다. 이때, 상기 노출 패턴이 구비된 스크린 마스크(도 5의 "121")를 제거하지 않고, 감광물질층에 대한 선택적 노광 공정을 위한 노광 마스크로 이용할 수도 있다. 한편, 상기 노광 공정은 별도의 노광 설비를 구축하지 아니하고, 기존의 노광 설비를 이용할 수 있다. 상기 경화된 감광물질층(122)에 의해 보호되어 잔류된 적색 형광체층 패턴(118a)을 제외한 영역의 적색 형광체층 패턴(118b)은 후속 현상 공정에 의해 제거한다. 한편, 상기 적색 형광체층 패턴(118a)의 현상 마스크로 감싸고 있는 상기 경화된 감광물질층(도 5의 "122")은 후속의 다른 색상, 즉 녹색 또는 청색 형광체층 패턴을 형성하기 위해 제거한다. 이로써, 디스플레이 장치의 화상 구현부의 소정부에 소정의 패턴을 갖는 적색 형광체층 패턴을 인쇄할 수 있다. 한편, 형광체층 패턴이 형성된 이후에는 그 상면에 존재하는 감광물질층을 제거함으로써 후속 공정 진행시에 별도의 공정을 통해서 제거되어야 함은 당연하다.
상기 도 3 내지 6에 대한 설명에 의해서 적색 형광체층 패턴을 인쇄한 후, 상기 도 3 내지 도 6에서 설명된 동일한 방법에 의하여 녹색 및 청색 형광체층 패턴을 순차적으로 형성한다.
한편, 상기 실시예서에서는 적색, 녹색 및 청색 형광체순으로 순차적으로 인쇄하였으나, 그 인쇄순서는 중요하지 않으며, 필요에 따라 임의의 순서로 인쇄할 수 있다.
전술한 바에 따르면, 종래의 방법은 형광체를 방전공간 하부에 스며들도록 하기 위해 특정 패턴의 스크린 마스크를 사용하기 때문에 연속적으로 사용되는 스크린 마스크들 간에 고수준의 정렬이 요구되는 반면에, 본 발명은 전면투과 스크린 마스크를 이용하여 형광체를 영역 구분없이 방전공간 하부로 스며들게 함으로써, 스크린 마스크의 정렬이 전혀 필요하지 않음을 알 수 있다. 다만, 현상 공정시, 소정 영역의 형광체층 패턴을 잔류시키기 위해 선택적으로 감광물질층을 형성하기 위해 소정의 노출 패턴이 형성된 스크린 마스크를 이용한다. 물론, 이 경우에 소정의 노출 패턴을 갖는 스크린 마스크를 공정 진행에 따라 순차적으로 이용하기 때문에 어느 정도의 정렬이 필요하긴 하지만, 종래의 방법에서 요구되는 정도의 수준에 미치지는 않는다.
이상에서 첨부도면을 들어 설명한 본 발명에 따른 일실시예는 본 발명을 한정하기 위한 목적으로 해석되어서는 않되며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 본 명세서로부터 용이하게 다양한 형태로 변형될 수 있다.
본 발명에 따른 형광체 인쇄 방법은 색상이 다른 형광체를 인쇄하기 위해 사용되는 스크린 마스크들을 배치함에 있어서, 이들 상호간의 정렬이 정밀하지 않아도 인쇄불량이 초래되지 않기 때문에 인쇄 공정을 보다 용이하게 진행할 수 있다. 따라서, 형광체층 패턴을 인쇄하는 공정을 보다 용이하게 진행할 수 있음은 물론 인쇄 불량 등이 감소된 양호한 인쇄를 할 수 있기 때문에 디스플레이 장치에 제품 불량률이 감소됨으로써 제조 공정의 효율성을 증대시킬 수 있다. 또한, 형광체의 인쇄를 위해 새로이 도입한 노광 및 현상 공정은 기존의 노광 설비를 이용할 수 있기 때문에 제조 공정의 경제성이 향상될 수 있다.

Claims (4)

  1. (a) 디스플레이 장치 화상 구현부의 배리어 리브들이 상호 이격되어 노출된 글래스 기판 상에 형광체층을 형성하는 단계;
    (b) 상기 형광체층을 잔류영역과 제거영역으로 구획하고, 상기 잔류영역으로 구획된 형광체층 상에 선택적으로 감광물질층을 형성하는 단계;
    (c) 상기 감광물질층을 노광하는 단계; 및
    (d) 상기 노광된 감광물질을 현상마스크로 이용하여 상기 잔류영역으로 구획된 영역의 글래스 기판 상에는 형광체층이 남도록 하고, 상기 제거영역으로 구획된 영역의 글래스 기판의 상면은 형광체층이 제거되어 노출되도록 함으로써 형광체층 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광막 인쇄 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a)단계 내지 (d)단계를 복수회 반복적으로 진행하여 디스플레이 장치의 글래스 기판 상부의 화상 구현부에 서로 다른 형광체로 이루어진 복수의 형광체층 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 형광막 인쇄 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 형광체층 패턴은 적색, 녹색 및 청색 형광체로 이루어진 세종류의 패턴이며, 상기 형광체층 패턴은 임의의 순서로 형성되는 것을 특징으로 하는 형광막 인쇄 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 장치인 것을 특징으로 하는 형광막 인쇄 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101479991B1 (ko) * 2013-07-16 2015-01-08 전남대학교산학협력단 형광체 패터닝된 글래스 플레이트의 제조방법 및 이를 포함하는 백색 발광소자

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KR101479991B1 (ko) * 2013-07-16 2015-01-08 전남대학교산학협력단 형광체 패터닝된 글래스 플레이트의 제조방법 및 이를 포함하는 백색 발광소자

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