KR20010025999A - 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법에 관한 것으로, PDP 후면판의 격벽 형성시 고가의 페이스트 대신에 알루미늄 박판을 형성시켜 격벽을 제조함으로서 고(高)생산성 및 고정세를 해결시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법은, 적어도 글래스기판 위에 페이스트를 도포하여 페이스트층을 형성시키는 제 1공정과, 상기 글래스기판을 건조한 다음 상기 글래스 크기에 상응하는 알루미늄 박판을 상기 페이스트층에 밀착하여 건조 및 접착시키는 제 2공정과, 상기 알루미늄 박판 위에 포토레지스터를 도포하여 노광 및 현상시키는 제 3공정과, 상기 미 노광된 알루미늄 박판을 알카리 용액으로 분사 에칭시키는 제 4공정과, 상기 페이스트층을 산 용액으로 분사 에칭시키는 제 5공정과, 상기 페이스트층을 수세하여 소성시켜 격벽을 완성하는 제 6공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법{Method for Manufacturing The Rear Plate of Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PDP 후면판의 격벽 형성시 고가의 페이스트 대신에 알루미늄 박판을 형성시켜 격벽을 제조함으로서 고(高)생산성 및 고정세를 해결시킨 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법에 관한 것이다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: 이하 'PDP'라고도 칭함)은 전면 글라스 기판과 후면 글라스 기판 사이에 방전 공간을 형성하고, 전극 사이에서 플라즈마 방전을 일으켜 주위에 존재하는 형광체로 하여금 여기되도록 발광시킴으로써 화면을 표시하는 장치이다.
일반적으로, PDP는 직류형과 교류형으로 나눌수 있으며 이 중 교류형 PDP가 현재 주류를 이루고 있다.
도 1은 일반적인 교류형 PDP의 1(one) 셀(Cell)을 단면 구성으로 나타낸 것으로, 전면판(100)과 후면판(200) 사이에 실링구조체(도시하지 않음)가 밀봉된 구조이다.
먼저 전면판(100)은, 전면 글라스 기판(10)과, 상기 전면 글라스 기판(10) 하단에 형성된 유지전극(12)과, 상기 유지전극(12)의 저항을 줄이기 위해 상기 유지전극(12) 하단에 형성된 버스(BUS) 전극(14)과, 상기 버스 전극(14) 및 유지전극(12)을 덮는 전면 유전체층(16)과, 상기 전면 유전체층(16)의 스퍼터링을 방지하기 위해 상기 전면 유전체층(16) 하단에 형성된 산화마그네슘(MgO)층(18)으로 구성되어 있다.
상기 후면판(200)의 구성은, 후면 글라스 기판(20)과, 상기 후면 글라스 기판(20) 위에 일정한 간격으로 형성된 어드레스 전극(22)과, 상기 어드레스 전극(22)을 덮는 후면 유전체층(24)과, 상기 어드레스 전극(22) 사이의 상기 유전체층(24) 상단에 형성된 격벽(26)과, 상기 격벽(26) 면을 따라 각각 코팅·소성된 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 형광체(28)로 되어 있다.
상기 전면판(100)과 후면판(200) 사이에는 플라즈마 방전을 일으키는 불활성 가스가 봉입되어 있으며, 이것의 밀폐를 위해 상기 전면판(100)과 후면판(200) 사이를 실링구조체로 밀봉되어 있다.
상기 전면판(100)의 유지전극(12)과 후면판(200)의 전극(22) 사이에 임의의 전압을 인가해 주게 되면 상기 전면판(100)과 후면판(200) 사이에 밀폐된 공간내의 불활성 가스에 전하를 띠게 되고, 이때 방출되는 전자가 형광체층(28)에 충돌하면서 가시광을 발산하여 화면으로 구성하게 된다.
상기 후면판(200)의 격벽을 형성하기 위한 종래의 후면판 제조 방법에 있어서는 포토 에칭법이 있었다.
도 2는 포토 에칭법에 의한 종래의 PDP 후면판 격벽 제조 공정도를 나타낸 것으로, 이를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 글래스(Glass) 기판(20)위에 격벽 형성을 위한 페이스트(Paste) 소성층(40)을 형성한 다음[도 2의 (a)], 포토 레지스트(42)를 도포/건조한다[도 2의 (b)]. 그후 동일 간격으로 이루어진 패턴(Pattern) 형성용 필름(44)을 상기 포토 레지스터(42)위에 밀착한 다음, 일정 파장을 가지는 자외선으로 조사하여 패턴을 형성시킨다[도 2의 (c),(d)].
그후 미노광된 부분을 산(酸) 용액을 이용하여 에칭하면, 일정 깊이 및 간격을 가지는 패턴이 형성되며[도 2의 (e)], 이때 포토 레지스터(42')의 노광된 부분은 내산재 역할을 하게된다. 그후 상기 노광된 부분을 박리하여 격벽(26)을 완성한다.
그런데, 이와 같은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 고가의 격벽 재료를 사용함에도 불구하고 재료 이용률이 50%에도 미치지 않기 때문에 제조 원가를 상승시키는 주요한 요인으로 작용하였다.
둘째, 격벽 형성시 일정 간격이 형성되는 방향 즉, 격벽의 폭방향의 에칭레이트(Etching Rate)에 비해 격벽의 높이 즉, 깊이 방향의 에칭레이트는 어느 정도 한계를 가지고 있으므로, 격벽의 일정 간격을 축소할 수 있는 고정세 대응이 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 PDP 후면판의 격벽 형성시 고가의 페이스트 대신에 알루미늄 박판을 형성시켜 격벽을 제조함으로서 고(高)생산성 및 고정세를 해결시킨 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 일반적인 교류형 PDP의 1셀의 단면 구성도
도 2는 종래의 PDP 후면판 격벽 제조 공정도
도 3은 본 발명에 의한 PDP 후면판 격벽 제조 공정도
도 4는 에쳔트(Etchant)에 따른 알루미늄에 대한 침식을 나타낸 그래프
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 전면 글라스 기판 12 : 유지전극
14 : 버스전극 16 : 전면 유전체층
18 : 산화마그네슘(MgO)층 20 : 후면 글라스 기판
22 : 어드레스 전극 24 : 후면 유전체층
26 : 격벽층 28 : 형광체
40 : 격벽형성용 페이스트 42, 42', 54 : 포토레지스터
44 : 노광 패턴 필름 50 : 본딩재층
52 : 알루미늄 박판
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법은,
적어도 글래스기판 위에 페이스트를 도포하여 페이스트층을 형성시키는 제 1공정과,
상기 글래스기판을 건조한 다음 상기 글래스 크기에 상응하는 알루미늄 박판을 상기 페이스트층에 밀착하여 건조 및 접착시키는 제 2공정과,
상기 알루미늄 박판 위에 포토레지스터를 도포하여 노광 및 현상시키는 제 3공정과,
상기 미 노광된 알루미늄 박판을 알카리 용액으로 분사 에칭시키는 제 4공정과,
상기 페이스트층을 산 용액으로 분사 에칭시키는 제 5공정과,
상기 페이스트층을 수세하여 소성시켜 격벽을 완성하는 제 6공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
또, 실시예를 설명하기 위한 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 부호를 사용하고 그 반복적인 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명에 의한 PDP 후면판 격벽 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
먼저, 기판(Sub-strate)이 되는 글래스(Glass)위에 본딩(Bonding) 혹은 실링(sealing)용 파우더(Powder)를 주성분으로 하는 페이스트(Paste)를 도포한다[도 3의 (a)]. 이때 도포방법은 바(Bar) 혹은 프린터의 스퀴지(Squeeze) 등을 사용할 수 있으나 바(Bar)로 도포하는 것이 좋다. 그리고 도포 두께는 10∼100㎛ 정도로 한다.
상기와 같이 도포한 다음, 80℃로 약 1∼3분 동안 1차 열풍 건조한 뒤 알루미늄(Aluminium) 박판(0.1t 이상)을 접착시킨다[도 3의 (b)]. 그후 100℃로 5분동안 2차 열풍건조하면 전면에 걸쳐서 균일하게 접착시킨다.
그후 감광성 수지등을 이용한 포토리소그라피(Photolithography)법에 의하여 현상까지 실시한 다음[도 3의 (c)], 각각의 NaOH, H2PO3, Na2CO3, 염산, 질산, 황산 등으로 된 일정 농도의 용액으로써 알루미늄 박판을 일정 모양(스트라이프 형상)의 패턴을 형성하도록 분사 에칭(Etching)을 실시한다. 단, 본 발명에 있어서는 NaOH 용액(10∼40Wt%)으로써 분무를 실시하여 알루미늄 박판(52)을 식각한다. 이때 에칭은 알루미늄 박판(52) 하부의 본딩재층(50)이 노출될때까지 실시한다[도 3의 (d)].
상기와 같이 1차 에칭을 한 다음, 염산과 같은 산용액으로 본딩재층(50)을 2차적으로 에칭을 실시한다[도 3의 (e)]. 이때, 알루미늄 박판(52) 또한 산용액에 의하여 에칭되지만, 본딩재층(50)에 비하여 상당히 낮은 속도로 에칭이 진행되므로, 격벽으로써 형성될 알루미늄 박판에 대한 영향은 거의 없다.
상기 공정을 거치고 나면, 물로 린스(Rinse)를 실시하여 격벽 사이에 있는 산/알카리 용액의 잔류성분을 제거한 다음, 산소(O2) 분위기에서 300∼600℃로 소성을 하게되면 알루미늄 박판은 표피층부터 산화가 일어나면서 산화층이 형성되게 된다. 따라서, 알루미늄(Al)이 산화하여 알루미늄 박판의 표피층부터 전체 혹은 일정 두께 이상의 알루미나(Al2O3)로 변환하게 되며 물리적 특성상 절연성을 가지는 알루미나로 된 격벽을 형성한다[도 3의 (f)].
이하, 본 발명에 의한 PDP 후면판 격벽 제조 공정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
즉, 두께가 약 3mm되는 소다라임(Sodaline) 글래스(Glass)를 기판(20)으로 하고, 그 위에 실링용 페이스트를 바코팅(Bar coating)을 실시하여 약 50㎛ 두께의 페이스트층(50)을 도포한다. 그후 상기 글래스(20)를 80℃로 1분 동안 건조한 다음, 글래스 크기에 상응하는 0.15t 알루미늄 박판(52)을 전면에 균일한 힘을 가하면서 페이스트층(50)에 밀착한다. 알루미늄 박판과 밀착된 글래스(20)를 다시 한번 100℃로 5분동안 건조/접착시킨다.
그리고, 상기 알루미늄 박판(52) 위에 포토레지스터(54)를 도포하고 노광/현상하는 포토리소그라피법으로 현상까지 실시하고 난 다음, 미 노광부를 30Wt%의 가성소다(NaOH) 용액을 노즐을 통하여 분사 에칭시킨다. 이때 에칭시간은 알루미늄 박판(52) 밑의 페이스트층(50)이 최초로 노출할때까지이며, 이후에 20Wt%의 염산(HCl) 용액을 노즐을 통하여 분사 에칭시키면 페이스트층(50)은 용해되면서 식각이 발생한다.
에칭이 완료되고 난후, 수세(린스)를 한 다음 산소(O2) 분위기에서 소성을 하게 되면 페이스트층은 소성이 되고, 알루미늄 박판은 표피층에 일정두께의 산화피막층 즉 알루미나(Al2O3)층으로 산화된다. 따라서, 일정 모양(스트라이프) 및 간격을 가지는 격벽이 형성되게 된다.
도 4는 에쳔트(Etchant)에 따른 알루미늄에 대한 침식을 나타낸 그래프이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법에 의하면, PDP 후면판의 격벽 제조시 격벽 제조용으로 별도 제조된 페이스트를 사용하지 않고 알루미늄 박판을 사용함으로써 제조 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 기존의 방법보다 격벽 사이의 골(Groove)의 깊이 방향의 치수를 알루미늄 박판의 사용으로 증가시킴으로써 방전공간이 증가함과 동시에 에스펙트(Aspect)비(격벽의 폭/골 깊이)를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (1)

  1. 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법에 있어서,
    적어도 글래스기판 위에 페이스트를 도포하여 페이스트층을 형성시키는 제 1공정과,
    상기 글래스기판을 건조한 다음 상기 글래스 크기에 상응하는 알루미늄 박판을 상기 페이스트층에 밀착하여 건조 및 접착시키는 제 2공정과,
    상기 알루미늄 박판 위에 포토레지스터를 도포하여 노광 및 현상시키는 제 3공정과,
    상기 미 노광된 알루미늄 박판을 알카리 용액으로 분사 에칭시키는 제 4공정과,
    상기 페이스트층을 산 용액으로 분사 에칭시키는 제 5공정과,
    상기 페이스트층을 수세하여 소성시켜 격벽을 완성하는 제 6공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조 방법.
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