KR20060057443A - 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재료 소모량을 줄이고, 공정시간을 감소시킴과 아울러 형상의 균일성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 기판 상에 제1 개구부를 가지는 제1 인쇄용 제판을 이용하여 제1 폭을 가지는 전극 재료층을 형성하는 단계와; 상기 전극재료층을 포토리소그래피 공정 및 식각공정으로 패터닝하여 상기 제1 폭보다 1/3 이상 작은 제2 폭을 가지는 전극을 형성하는 단계와; 상기 전극을 덮도록 상기 기판 상에 유전체층을 형성하는 단계와; 상기 유전체층 상에 상기 제2 인쇄용 제판을 이용하여 상기 전극 사이에 제3 폭을 가지는 격벽재료층을 다수번 인쇄하는 단계와; 상기 격벽재료층을 포토리소그래피 공정 및 식각공정으로 패터닝하여 상기 제3 폭보다 1/3 이상 작은 제4 폭을 가지는 격벽을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

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

도 1a 내지 도 1d는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법을 단계적으로 나타낸 단면도이다.

도 2a 및 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 어드레스 전극 형성과정을 설명하기 위한 단면도이다.

도 3a 및 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 격벽 형성과정을 설명하기 위한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 어드레스 전극 8 : 격벽

100 : 전극 제판 200 : 격벽 제판

110 : 전극용 포토 마스크 210 : 격벽용 포토 마스크

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법에 관한 것으로 특히, 재료 소모량을 줄이고, 공정시간을 감소시킴과 아울러 형상의 균일성을 향상시킬 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.

도 1a 내지 도 1d는 종래의 PDP 후면판 제조방법을 단계적으로 도시한 단면도이다.

도 1a를 참조하면, 하부기판(14) 상에 전극용 페이스트(Paste)를 전극 제판 위에 올려놓고 스쿼지로 밀어서 전극용 페이스트를 전면인쇄한다. 그런 다음 포토리소그래피공정과 에칭공정을 통하여 전극층을 가공하고 소성시킴으로써 하부기판(14) 상에 어드레스 전극(2)을 완성한다.

어드레스 전극(2)이 형성된 하부기판(14) 상에 유전체용 페이스트를 유전체 제판 위에 올려놓고 스퀴지로 밀어서 유전체용 페이스트를 10 ∼ 20㎛ 정도의 두께로 전면인쇄하고 소성하여 도 1b와 같이, 어드레스 전극(2)이 형성된 하부기판(14) 상에 하부 유전체층(18)을 형성한다.

이어서, 하부 유전체층(18) 상부에 격벽용 페이스트를 격벽 제판 위에 올려놓고 스퀴지로 밀어서 격벽용 페이스트를 전면인쇄한다. 이어, 120 ~ 150℃의 온도로 5 ~ 10분 정도 건조시킨 후 이를 수회 반복하여 100∼200㎛ 높이의 격벽층을 형성한다. 그런 다음, 포토리소그래피공정과 에칭공정을 통하여 격벽(8)을 가공하고 소성시킴으로써 도 1c와 같이 격벽(8)을 형성한다.

이후 도 1d에 도시된 바와 같이, 하부 유전체층(18) 및 격벽(8)의 표면에 적색, 녹색 및 청색 형광체층(6)을 형성하여 플라즈마 디스플레이 패널 후면판을 제조한다.

이러한 종래의 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법은 전극 및 격벽용 페이스트를 전면인쇄함에따라 포토리소그래피공정과 에칭공정을 통하여 제거되는 전극 및 격벽용 페이스트까지 인쇄함으로 인한 매당 재료 소모율이 높고 또한, 넓은 범위를 제거함에 따른 공정 소요시간이 길었다. 뿐만 아니라 전극 및 격벽층을 전면인쇄하고 그 후 전극이나 격벽으로 사용되는 부분보다 넒은 범위를 제거하는 공정을 실시함에 따른 균일성 감소가 발생하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전극 및 격벽용 페이스트를 패턴인쇄함으로써 이들의 재료 소모량을 줄이고 또한, 제거해야 할 범위가 줄어듬에 따른 공정 소요시간을 감소시킴과 아울러 형상의 균일성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법의 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법은 기판 상에 제1 개구부를 가지는 제1 인쇄용 제판을 이용하여 제1 폭을 가지는 전극 재료층을 형성하는 단계와; 상기 전극재료층을 포토리소그래피 공정 및 식각공정으로 패터닝하여 상기 제1 폭보다 1/3 이상 작은 제2 폭을 가지는 전극을 형성하는 단계와; 상기 전극을 덮도록 상기 기판 상에 유전체층을 형성하는 단계와; 상기 유전체층 상에 상기 제2 인쇄용 제판을 이용하여 상기 전극 사이에 제3 폭을 가지는 격벽재료층을 다수번 인쇄하는 단계와; 상기 격벽재료층을 포토리소그래피 공정 및 식각공정으로 패터닝하여 상기 제3 폭보다 1/3 이상 작은 제4 폭을 가지는 격벽을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 다수번 인쇄된 격벽재료층은, 상기 전극 및 상기 유전체층 중 적어도 어느 하나와 동시에 소성한다.

상기 전극 및 상기 격벽 중 적어도 어느 하나는 감광성 재료를 이용하여 형성한다.

이하, 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2a 및 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 어드레스 전극 형성과정을 설명하기 위한 단면도이다.

도 2a를 참조하면, 하부기판(14) 상에 감광성 전극용 페이스트를 패턴 인쇄 용 전극 제판(100) 상에 올려놓고 스퀴즈로 밀어서 감광성 전극 패턴(2a)을 인쇄한 후 이를 120 ~ 180℃의 온도로 5 ~ 20분 정도 건조시킨다.

여기서 인쇄되는 전극 패턴폭을 A라 하고, 최종 형성하려는 전극폭을 B라 하며, 하부기판(14) 상에 감광성 전극용 페이스트가 인쇄되지 않는 부분을 E1이라 한다. 여기서 인쇄되지 않는 부분 E1이 좁을수록 얼라인 용이성은 증가하게 된다. 그러나 재료 절감 효과나 공정시간 및 균일성 향상 효과를 고려할 때, 전극용 페이스트의 인쇄는 A ≥ 3B로 패턴인쇄하는 것이 바락직하다.

이 때, 감광성 전극용 페이스트를 A ≤ 3B로 인쇄하는 것은 전면인쇄와 별다른 차이가 없어진다.

도 2b를 참조하면, 전극용 포토 마스크(110)를 패턴으로 인쇄된 감광성 전극 건조체(2a) 상부에 얼라인한 후 노광한다. 그런 다음, 인쇄된 감광성 전극 건조체(2a)에서 최종 형성하려는 전극 폭 B를 제외한 나머지 부분들을 노광을 통하여 F1영역 밖의 숨은 이미지(Latent Image (2b))를 형성시킨 후 현상하여 제거하고, 500 ~ 600℃의 온도로 10 ~ 60분 정도 소성하여 도 2c와 같이, 어드레스 전극(2)을 형성한다.

이 때, 전면인쇄되는 감광성 전극 건조체에 대해서는 현상액이 형성된 층에 대한 직각방향으로만 작용하는데 반하여, 패턴인쇄된 감광성 전극 건조체(2a)에 대해서는 형성된 감광성 전극 건조체(2a)에 직각방향 뿐만 아니라, 형성된 감광성 전극 건조체(2a)에 수평방향으로도 작용한다. 현상액이 직각방향 뿐만 아니라, 수평방향으로도 작용할 수 있음으로 인한 공정시간의 절약이 가능하며 또한, 현상 균일 성도 향상된다.

이 후, 어드레스 전극(2)이 형성된 하부기판(14) 상에 유전체용 페이스트를 유전체 제판 상부에 올려놓고, 스퀴즈로 밀어서 유전체층(18)을 전면인쇄한 후 이를 120 ~ 180℃의 온도로 5 ~ 20분 정도 건조시킨다. 그 후 500 ~ 600℃의 온도로 10 ~ 60분 정도 소성을 행하여 유전체층(18)을 형성한다.

상기 방법 이외에 전극 소성체, 즉 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.

도 3a 및 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 격벽 형성과정을 설명하기 위한 단면도이다.

도 3a를 참조하면, 유전체층(18) 상부에 격벽용 페이스트를 패턴 인쇄용 격벽 제판(200) 상부에 올려놓고, 스퀴지로 밀어서 격벽 패턴을 인쇄하고 120 ~ 180℃의 온도로 5 ~ 20분 정도 건조시킨다. 이를 수회 반복하여 100∼200㎛ 높이의 격벽 패턴을 형성하고, 500 ~ 600℃의 온도로 10 ~ 60분 정도 소성을 행하여 격벽 패턴 소성체(8a)를 형성한다.

상기의 방법 이외에 유전체층(18) 상부에 격벽용 페이스트를 패터닝된 그린 시트화하여 라미네이팅한 후 500 ~ 600℃의 온도로 10~60분 정도 소성을 행할 수도 있다. 또한, 어드레스 전극(2) 및 유전체층(18), 격벽을 개별 소성하지 않고, 어드레스 전극(2) 소성 후 유전체층(18)과 격벽을 동시 소성할 수도 있으며, 어드레스 전극(2)과 유전체층(18)과 격벽을 동시 소성할 수도 있다.

여기서 인쇄되는 격벽 소성체(8a) 패턴폭을 C라 하고, 최종 형성하려는 격벽폭을 D라 하며, 하부기판(14) 상에 인쇄되지 않는 부분을 E2라 한다. 여기서 인쇄되지 않는 부분 E2가 좁을수록 얼라인 용이성은 증가하게 된다. 그러므로 격벽용 페이스트의 인쇄는 C ≥ 3D로 패턴인쇄하도록 한다. 재료 절감 효과나 공정시간 및 균일성 향상을 고려할 때, C ≥ 3D로 패턴인쇄하는 것이 바람직하다.

도 3b를 참조하면, 격벽용 포토 마스크(210)를 인쇄된 격벽 패턴 소성체(8a) 상부에 얼라인한 후 노광한다. 격벽 패턴 소성체(8a)에서 최종 형성하려는 격벽폭 D를 제외한 나머지 부분들을 노광을 통하여 F2 영역 밖의 숨은 이미지(8b)를 형성시킨 후 현상한다.

그 후 도 3c에 도시된 바와 같이, 격벽 패턴 소성체(8a)에서 최종 형성하려는 격벽 폭(D)들만 포토 레지스터로 보호되고, 제거된 부분들은 포토레지스터로 보호되지 않은 상태로 만든 후 현상된 숨은 이미지(8b)를 산계 에칭액으로 에칭하여 도 4c에 도시된 바와 같이 격벽(8)을 완성한다.

이 때, 전면인쇄되는 격벽층에 대해서는 에칭액이 형성된 층에 대한 직각방향으로만 작용하는데 반하여, 패턴인쇄된 격벽 패턴 소성체(8a)에 대해서는 형성된 격벽 패턴 소성체(8a)에 직각방향 뿐만 아니라, 형성된 격벽 패턴 소성체(8a)에 수평방향으로도 작용한다. 에칭액이 직각방향 뿐만 아니라, 수평방향으로도 작용할 수 있음으로 인한 공정시간의 절약이 가능하며 또한, 에칭 균일성도 향상된다.

이와 같은 방법을 이용하여 어드레스 전극(2) 및 격벽(8)을 전면인쇄하지 않고 패턴인쇄하는 경우 아래의 표 1과 같이 종래에 비해 재료 소모량 및 공정 소요시간이 줄어들며 또한 현상의 균일성도 우수함을 알 수 있다.

형성폭비 *(%)	재료소모량 **(%)	공정소요시간 **(%)	폭균일도 **(%)
1.25	34	60	117
1.50	42	66	117
2.0	56	72	116
2.50	69	80	112
3.00	83	89	112
전면인쇄	100	100	100

여기에서 *는 최종 형성하려는 전극폭 B 또는 격벽폭 D에 대한 전극 또는 격벽의 패턴인쇄폭 A 또는 C의 비율(=a/b, c/d)이고, **는 전면인쇄하는 경우의 항목을 100으로 했을 시에 대한 비율이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 따른 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법은 감광성 전극 및 격벽층을 패턴인쇄하여 포토리소그래피 공정이나 에칭공정에서 제거되는 부분을 줄임으로써 매당 재료 소모량이 상대적으로 감소하고, 공정소요시간이 짧아짐과 아울러 형상의 균일성을 향상시킬 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 아니 라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (3)

1. 기판 상에 제1 개구부를 가지는 제1 인쇄용 제판을 이용하여 제1 폭을 가지는 전극 재료층을 형성하는 단계와;

   상기 전극재료층을 포토리소그래피 공정 및 식각공정으로 패터닝하여 상기 제1 폭보다 1/3 이상 작은 제2 폭을 가지는 전극을 형성하는 단계와;

   상기 전극을 덮도록 상기 기판 상에 유전체층을 형성하는 단계와;

   상기 유전체층 상에 상기 제2 인쇄용 제판을 이용하여 상기 전극 사이에 제3 폭을 가지는 격벽재료층을 다수번 인쇄하는 단계와;

   상기 격벽재료층을 포토리소그래피 공정 및 식각공정으로 패터닝하여 상기 제3 폭보다 1/3 이상 작은 제4 폭을 가지는 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 다수번 인쇄된 격벽재료층은,

   상기 전극 및 상기 유전체층 중 적어도 어느 하나와 동시에 소성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극 및 상기 격벽 중 적어도 어느 하나는 감광성 재료를 이용하여 형 성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 후면판 제조방법.

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