KR20060057439A - 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형광체층과 격벽 사이에 홀이 없고 균일한 두께를 가지는 형광체층을 형성하여 화질을 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판 제조방법은 기판 상에 전극층을 형성하는 단계와; 상기 전극층을 덮도록 상기 기판 상에 유전체층을 형성하는 단계와; 상기 유전체층이 형성된 기판 상에 격벽 페이스트를 인쇄한 후 소성하는 단계와; 상기 소성된 격벽 페이스트를 포토리소그래피공정과 식각공정으로 패터닝하여 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 방전공간을 구분하는 격벽을 형성하는 단계와; 상기 적색 방전공간과 대응되는 영역에 개구부를 가지는 상기 패턴판 및 오리피스를 구비하는 다이 중 어느 하나를 이용하여 적색 형광체층를 형성하는 단계와; 상기 녹색 방전공간과 대응되는 영역에 개구부를 가지는 상기 패턴판 및 오리피스를 구비하는 다이 중 어느 하나를 이용하여 녹색 형광체층를 형성하는 단계와; 상기 청색 방전공간과 대응되는 영역에 개구부를 가지는 상기 패턴판 및 오리피스를 구비하는 다이 중 어느 하나를 이용하여 청색 형광체층를 형성하는 단계를 포함한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법 { FABRICATING METHOD OF REAR PLATE FOR PLASMA DISPLAY PANEL }

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 형성과정을 단계적으로 나타낸 단면도이다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 형광체층 형성과정을 단계적으로 나타낸 단면도이다.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 형광체층 형성과정을 단계적으로 나타낸 단면도이다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 형광체층 형성과정을 단계적으로 나타낸 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 어드레스 전극 6 : 형광체층

8 : 격벽 18 : 유전체층

110 : 적색 형광체층 패턴판 210 : 전면 인쇄 스크린 제판

310 : 다이 311 : 오리피스

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 형광체층과 격벽 사이에 홀이 없고 균일한 두께를 가지는 형광체층을 형성하여 화질을 개선 할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 가스방전에 의해 발생되는 진공 자외선이 형광체층을 여기시킬 때 형광체층으로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 표시장치이다. PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 장점이 있다.

종래의 3 전극 교류 면방전형 PDP는 상부기판 상에 순차적으로 형성된 유지전극쌍, 상부 유전체층 및 보호막을 가지는 전면판과, 하부기판 상에 순차적으로 형성된 어드레스 전극, 하부 유전체층, 격벽 및 형광체층을 가지는 후면판을 구비한다.

전면판의 상부 유전체층은 플라즈마 방전시 벽전하를 축적하게 되고, 보호막은 플라즈마 방전시 가스 이온의 스퍼터링으로부터 유지전극쌍과 상부 유전체층의 손상을 방지하여 PDP의 수명을 늘릴 뿐만 아니라 2차 전자의 방출효율을 높이는 역할을 한다. 보호막으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

후면판의 어드레스 전극은 유지전극쌍과 교차하게 형성된다. 이 어드레스 전극에는 디스플레이될 셀들을 선택하기 위한 데이터신호가 공급된다. 격벽은 어드레스 전극과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지하여 인접한 방전셀간의 전기적·광학적 크로스토크(Crosstalk)를 방지하는 역할을 한다. 형광체층은 하부 유전체층 및 격벽의 표면에 도포되고, 진공자외선에 의해 여기 발광되는 자외선 여기형 형광물질로 이루어지며, 발광되는 빛의 파장에 따라 적색, 녹색 및 청색 형광체층으로 나뉘어진다. 그리고, 전면 및 후면판과 격벽 사이에 마련된 가스방전공간에는 방전을 위한 He+Xe, Ne+Xe, He+Xe+Ne 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.

이러한 PDP는 어드레스 전극과 유지전극쌍 사이의 대향방전에 의해 선택된 후 유지전극쌍 사이의 면방전에 의해 방전을 유지하게 된다. PDP 셀에서는 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체층이 발광함으로써 가시광이 방전셀 외부로 방출되게 된다. 이 결과, 방전셀들을 가지는 PDP는 화상을 표시하게 된다.

이러한 플라즈마 디스플레이 패널 후면판을 제조함에 있어서 격벽층의 형성은 격벽용 페이스트를 소정의 두께로 인쇄하고 포토리소그래피공정을 실시한 뒤 샌드 블라스팅(Sand Bladting)방법을 이용하여 격벽을 형성하고 다시 소성을 행하여 격벽을 완성하게 된다. 그러나 격벽 형성을 위한 소성시 격벽 치수의 변형이 발생하며 이로 인하여 패턴이 형성되어져 있는 형광체용 스크린 마스크와의 얼라인이 맞질 않아 격벽 내부에 형광체페이스트가 균일하게 인쇄되지 못하고 얼룩이 발생하는 문제가 있었다.

또한, 샌드 블라스팅 방법을 이용하여 격벽을 형성하므로 인한 격벽 내부 단면의 모서리에 각이 이루어져 있어서, 격벽 내부 양측면에서 형광체페이스트가 레벨링이 되면서 격벽 저면으로 이동시 모서리의 각으로 인해 형광체가 불균일하게 형성되며 이로 인해 형광체와 격벽 사이에 홀(Hole)이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 격벽 내부에 형광체층과 격벽 사이에 홀이 없고 균일한 두께를 가지는 형광체층를 형성하여 화질의 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판 제조방법을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판 제조방법은 기판 상에 전극층을 형성하는 단계와; 상기 전극층을 덮도록 상기 기판 상에 유전체층을 형성하는 단계와; 상기 유전체층이 형성된 기판 상에 격벽 페이스트를 인쇄한 후 소성하는 단계와; 상기 소성된 격벽 페이스트를 포토리소그래피공정과 식각공정으로 패터닝하여 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 방전공간을 구분하는 격벽을 형성하는 단계와; 상기 적색 방전공간과 대응되는 영역에 개구부를 가지는 상기 패턴판 및 오리피스를 구비하는 다이 중 어느 하나를 이용하여 적색 형광체층를 형성하는 단계와; 상기 녹색 방전공간과 대응되는 영역에 개구부를 가지는 상기 패턴판 및 오리피스를 구비하는 다이 중 어느 하나를 이용하여 녹색 형광체층를 형성하는 단계와; 상기 청색 방전공간과 대응되는 영역에 개구부를 가지는 상기 패턴판 및 오리피스를 구비하는 다이 중 어느 하나를 이용하여 청색 형광체층를 형성하는 단계를 포함한다.

이하, 도 1a 내지 도 4c를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 형성과정을 단계적으로 나타낸 단면도이다.

도 1a를 참조하면, 하부기판(14) 상에 전극 페이스트를 전면 인쇄하여 전극층을 형성하고, 이를 80℃ ~ 180℃의 온도에서 5 ~ 20분 건조시킨 뒤 포토리소그래피공정으로 어드레스전극 패턴을 형성하고 이를 500℃ ~ 600℃의 온도에서 10 ~ 60분 소성하여 어드레스전극(2)을 형성시킨다.

그런 다음, 어드레스전극(2) 상에 유전체층 페이스트를 전면 인쇄하여 유전체층(18)을 형성하고, 이를 80℃ ~ 180℃의 온도에서 5 ~ 30분 정도 건조시킨 후 도 1b와 같이, 500℃ ~ 600℃의 온도에서 10 ~ 60분 소성하여 유전체층(18)를 형성시킨다.

상기 방법 이외에 유전체층(18)의 형성은 어드레스 전극(2)이 형성된 하부기판(14)에 유전체용 페이스트를 그린 시트(Green Sjeet)화하여 어드레스 전극(2) 상에 라미네이팅 한 후, 500 ~ 600℃의 온도로 10 ~ 60분 정도 소성을 행할 수도 있고, 테이블 코터 또는 롤 코터 등을 이용하여 어드레스 전극(2)에 유전체용 페이스트를 코팅한 후, 이를 120 ~ 180℃의 온도로 5 ~ 20분 정도 건조시키고, 500 ~ 600 ℃의 온도로 10 ~ 60분 정도 소성을 행할 수도 있다.

그 후, 유전체층(18) 상에 격벽 페이스트를 전면 인쇄하여 격벽층을 형성하고, 이를 80℃ ~ 180℃의 온도에서 5 ~ 30분 정도 건조시킨 후 이를 수회 반복하여 100∼200㎛ 높이의 격벽층을 완성한 후 500℃ ~ 600℃의 온도에서 10 ~ 60분 소성을 행하여 격벽층을 형성한다. 이어 도 1c와 같이, 포토리소그래피공정을 통하여격벽(8)을 형성시킨다.

여기서 상기 방법 이외에 격벽층의 형성은 유전체층(18)이 형성된 하부기판(14)에 격벽용 페이스트를 그린 시트(Green Sjeet)화하여 유전체층(18) 상에 라미네이팅 한 후, 500 ~ 600℃의 온도로 10 ~ 60분 정도 소성을 행할 수도 있고, 테이블 코터 또는 롤 코터 등을 이용하여 유전체층(18)에 격벽용 페이스트를 코팅한 후, 이를 80 ~ 180℃의 온도로 10 ~ 60분 정도 건조시키고, 500 ~ 600℃의 온도로 10 ~ 60분 정도 소성을 행할 수도 있다.

또한, 어드레스 전극(2), 유전체층(18), 격벽층들을 개별 소성하지 않고 어드레스 전극(2) 소성 후 유전체층(18)과 격벽층을 동시 소성할 수도 있으며, 어드레스 전극(2)과 유전체층(18)와 격벽층을 동시에 소성할 수도 있다.

본 발명의 격벽(8)의 경우, 격벽의 형성 후 소성을 행하여 격벽(8)을 완성하던 종래와는 달리, 소성 후에 격벽(8)을 형성하게 됨으로 인하여 종래의 소성시 격벽(8) 치수 변형이 발생하던 현상을 방지 할 수 있다. 또한, 샌드 블라스팅 방법을 이용하여 형성된 격벽 내부의 모서리각에 의한 홀의 발생을 방지할 수 있다.

이 후, 형광체층(6)의 형성은 아래의 각 실시예들과 같이 형성된다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 형광체층 형성과정을 단계적으로 나타낸 도면이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 격벽(8)과 격벽(8) 사이의 방전셀과 대응되는 영역에 개구된 패턴을 가지는 적색 형광체 패턴판(110)을 사용하여 적색 형광체페이스트(120)를 적색 형광체 패턴판(110) 상부에 올려 놓는다. 그런 다음, 스쿼즈(Squeeze)로 밀어서 적색 형광체페이스트(120)를 적색 형광체 패턴판(110)의 개구부를 통해 통과시켜 인쇄, 건조시켜 적색 형광체층(6a)를 형성한다.

동일한 방법으로 도 2c에 도시된 바와 같이, 녹색 형광층(6b)과 청색 형광층(6c)을 차례로 형성한 후 소성하여 형광체층(6a, 6b, 6c)을 완성한다.

적색 형광체 패턴판(110)을 사용하여 적색 형광체페이스트(120)를 적색 형광체 패턴판(110) 상부에 올려 놓스쿼지로 적색 형광체페이스트(120)를 밀어서 적색 형광체 패턴판(110)의 개구부를 통과시켜 인쇄, 건조시켜 적색 형광체층 페이스트(120)를 격벽(8) 내부에 도포할 경우, 소성시 격벽(8) 치수의 변형과 관계없이 격벽(8) 내부에 페이스트가 균일하게 인쇄된다.

이를 좀더 구체적으로 살펴보면, 예를 들어 격벽 위에 3 ~ 5㎜ 간격을 두고 240 ~ 260메쉬의 적색 형광체층 패턴판(110)을 사용하여, 적색 형광체 패턴판(110) 상부에 점도가 4만 ~ 5만cps인 적색 형광체 페이스트(120)를 올려놓는다. 그런 다음, 경도가 60 ~ 80도이고 각도가 15 ~ 25도인 스쿼지로 인쇄 압력을0.5 ~ 1.5㎏/㎠로 설정하고, 60 ~ 80도의 인쇄각도로 25 ~ 35㎜/sec의 인쇄속도로 설정한 후 인쇄하고, 레벨링을 4 ~ 6분간 유지한다. 그 후 원적외선 건조로에서 90 ~ 110℃의 온도에서 8 ~ 12분간 유지하여 건조 후 적색 형광층(6a)을 형성하고, 동일한 방법으로 도 5c와 같이, 녹색 형광층(6b) 및 청색 형광층(6c)을 형성 후 소성하여 형광체층(6)는 형성된다.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 형광체층 형성과정을 단계적으로 나타낸 도면이다.

도 3a 및 3b를 참조하면, 격벽(8)이 형성된 후면판에 격벽(8)과 격벽(8) 사이의 방전셀을 모두 인쇄할 수 있는 전면 인쇄 스크린 제판(210)을 사용하여 감광성 적색 형광체페이스트(120)를 전면 인쇄용 스크린 제판(210) 상부에 올려 놓는다. 그런 다음, 스쿼즈로 밀어서 전면 인쇄용 스크린 제판(210)의 개구부를 통해 감광성 적색 형광체페이스트(120)를 통과시켜 격벽(8) 내부에 인쇄하고 건조한다.

그 후 도 3c와 같이, 격벽(8) 상부에 적색 형광층(6a)만을 노광할 수 있는 패턴이 형성된 포토 마스크(220)를 두고 포토리소그래피공정을 통하여 적색 형광층(6a)을 형성하고 도 3d와 같이, 노광되지 않은 감광성 적색 형광체페이스트(120)는 제거한다.

동일한 방법으로 도 3e에 도시된 바와 같이, 감광성 녹색 및 적색 형광체페이스트를 이용한 녹색 형광층(6b)과 청색 형광층(6c)을 차례로 형성한 후 소성하여 형광체층(6a, 6b, 6c)을 완성한다.

이를 좀더 구체적으로 살펴보면, 예를 들어 격벽 위에 4 ~ 6㎜ 간격을 두고 240 ~ 260메쉬의 격벽(8) 내부 전면을 인쇄할 수 있는 전면 인쇄 스크린 제판(210)을 사용하여, 전면 인쇄 스크린 제판(210) 상부에 2.5 ~ 3.5만cps인 감광성 적색 형광체페이스트(120)를 올려놓는다. 그런 다음, 경도가 60도 ~ 80도이고 각도가 85도 ~ 95도인 스쿼지로 인쇄 압력을 0.6 ~ 1.0㎏/㎠로 설정하고, 65도 ~ 70도의 인쇄각도로 35 ~ 45㎜/sec의 인쇄속도로 설정한 후 인쇄하고, 레벨링을 25 ~ 35분간 유지한다. 그 후 원적외선 건조로에서 70 ~ 90℃의 온도에서 8 ~ 12분간 유지하여 건조 후 적색 형광층(6a)을 형성하고, 포토 마스크(220)를 사용하여 조도가 8 ~ 12㎽의 자외선으로 노광하고, 노광된 격벽(8) 내측에 상온의 물을 이용하여 노광하지 않은 부분을 1.0 ~ 1.5㎏/㎠의 수세 압력으로 1 ~ 2분간 현상하면, 노광되지 않은 감광성 적색 형광체페이스트(120)는 제거된다. 동일한 방법으로 도 3e와 같이, 감광성 녹색 및 적색 형광체페이스트를 이용한 녹색 형광층(6b) 및 청색 형광층(6c)을 형성 후 소성하여 형광체층(6)는 형성된다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 형광체층 형성과정을 단계적으로 나타낸 도면이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 격벽(8)이 형성된 후면판에 격벽(8)과 격벽(8) 사이에 형광체페이스트를 도포할 수 있는 형태로 오리피스(311)를 구비하는 다이(Die (310))에 적색 형광체페이스트(120)를 채우고, 다이(310)를 적색 형광체층(6a)를 형성해야 할 격벽(8)과 일치되고, 격벽(8) 표면에서 일정한 간격을 유지한 후 다이(310)에 일정한 페이스트 토출 압력을 가하여 오리피스(311)에서 적색 형광체페이스트(120)가 토출될 때, 다이(310)에 고전압 펄스를 인가하여 적색 형광체페이스트(120)가 일정하게 신장되도록 다이(310)가 이동하면서 격벽(8) 내부에 적색 형광체페이스트(120)를 도포하고 건조를 실시하여 적색 형광체층(6a)를 형성한다.

동일한 방법으로 도 4c에 도시된 바와 같이 녹색 형광층(6b)과 청색 형광층(6c)을 차례로 형성한 후 소성하여 형광체층(6a, 6b, 6c)을 완성한다.

이를 좀더 구체적으로 살펴보면, 예를 들어 오리피스(311)가 형성되어져 있는 다이(310)에 점도가 4만 ~ 5만cps인 적색 형광체페이스트(120)를 채우고 다이(310)를 격벽(8)으로 이동 후 적색 형광체층(6a)이 형성되어져야 할 격벽(8) 내부와 다이(310)의 오리피스(311) 위치와 일치시키고, 격벽(8) 표면과의 간격을 0.7 ~ 0.8㎜로 유지하고 오리피스(311)를 통해 적색 형광체페이스트(120)를 토출시킨다. 이 때 다이(310) 내 압력을 2.5 ~ 3.5㎏/㎠로 하고 다이(310)에 파형은 단형으로 주파수는 1 ~ 2㎑로, 오프셋(offset) 전압은 0V로 고전압 펄스를 인가시키면 오리피프(311)에서 적색 형광체페이스트(120)가 신장되고 다이(310)가 15 ~ 25㎜/sec의 속도로 움직이면서 격벽(8) 내부에 적색 형광체페이스트(120)를 도포한다.

격벽(8) 내부에 적색 형광체페이스트(120)가 도포되면 원적외선 건조로에서 90 ~ 110℃의 온도에서 8 ~ 12분간 건조하여 적색 형광체층(6a)을 형성한다.

동일한 방법으로 녹색 형광층(6b) 및 청색 형광층(6c)을 형성한 후 소성하여 형광체층(6a, 6b, 6c)를 완성한다.

여기에서 격벽(8)과 격벽(8) 사이의 모든 방전셀에 오리피스(311)가 형성되어 있는 다이(310)에 각 대응되는 오리피스(311)에 적색, 녹색, 청색의 형광체페이스트를 동시에 채우고 격벽(8) 내부와 다이(310)의 오리피스(311) 위치와 일치되게 한 다음 동일한 방법으로 페이스트를 모든 격벽(8) 내부에 동시에 모두 도포하고, 건조 후 소성을 행하여 형광체층(6)을 형성할 수도 있다.

이와 같은 방법을 이용하여 에칭된 격벽(8) 내부에 형광체층를 형성한 결과 아래의 표 1과 같이 형광체층(6)와 격벽(8) 사이에 홀이 없고 균일한 두께를 가지는 형광체층(6)를 형성할 수 있다.

항목	종래 기술	스크린 패턴인쇄	감광성 페이스트 인쇄	오리피스 분사
홀 발생 유무	유	무	무	무
형광체층층 두께차 ( 격벽 내부측면의 형광체층층 두께-격벽 내부 저면의 형광체층층 두께 )	7㎛	3㎛	1㎛	2㎛

상술한 바와 같이, 본 발명의 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판 제조방법은 형광체층 형성시 격벽 내부에 형광체층과 격벽 내측사이에 홀이 없고, 균일한 두께를 가지는 형광체층을 얻을 수 있음과 아울러 전면판과 후면판 합작 후 화면을 구동시 화면에 얼룩이 없는 깨끗한 화질을 얻을 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (1)

1. 기판 상에 전극층을 형성하는 단계와;

   상기 전극층을 덮도록 상기 기판 상에 유전체층을 형성하는 단계와;

   상기 유전체층이 형성된 기판 상에 격벽 페이스트를 인쇄한 후 소성하는 단계와;

   상기 소성된 격벽 페이스트를 포토리소그래피공정과 식각공정으로 패터닝하여 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 방전공간을 구분하는 격벽을 형성하는 단계와;

   상기 적색 방전공간과 대응되는 영역에 개구부를 가지는 상기 패턴판 및 오리피스를 구비하는 다이 중 어느 하나를 이용하여 적색 형광체층를 형성하는 단계와;

   상기 녹색 방전공간과 대응되는 영역에 개구부를 가지는 상기 패턴판 및 오리피스를 구비하는 다이 중 어느 하나를 이용하여 녹색 형광체층를 형성하는 단계와;

   상기 청색 방전공간과 대응되는 영역에 개구부를 가지는 상기 패턴판 및 오리피스를 구비하는 다이 중 어느 하나를 이용하여 청색 형광체층를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판 제조방법.

Images