KR20060060432A - 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 포토 마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조시 제조 비용을 절감하며, 보다 쉽고 간단하게 기판과 포토마스크를 정렬할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 기판상에 선택적으로 광을 조사하여 소정의 패턴을 형성하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 포토 마스크에 있어서, 기판의 모서리에 대응되는 지점에 얼라인 마크(Align Mark)가 형성된 것을 특징으로 한다.

플라즈마 디스플레이 패널, 패턴, 포토마스크, 얼라인 마크

Description

플라즈마 디스플레이 패널 제조용 포토 마스크{PHOTO MASK FOR MANUFACTURING OF PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도.

도 2는 포토마스크를 사용하여 종래 노광공정을 수행하는 일예를 나타낸 도.

도 3a 내지 도 3b는 종래 노광공정에서 포토마스크를 사용하여 기판과 정렬시키는 사용상태를 나타낸 도.

도 4a 내지 도 4b는 기판과 포토마스크의 정렬이 맞지 않는 경우의 일예를 나타낸 도.

도 5는 본 발명에 의한 포토마스크에 형성되는 얼라인 마크의 제 1 실시예를 나타낸 도.

도 6은 본 발명에 의한 포토마스크에 형성되는 얼라인 마크의 제 2 실시예를 나타낸 도.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

10 : 포토마스크(Photo mask) 12 : 패턴 영역

14 : 비패턴 영역 20 : 얼라인 마크(Align Mark)

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조시 제조 비용을 절감하며, 보다 쉽고 간단하게 기판과 포토마스크를 정렬할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 포토 마스크에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)은 전면기판과 후면기판 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루는 것으로, 각 셀 내에는 네온(Ne), 헬륨(He) 또는 네온 및 헬륨의 혼합기체(Ne+He)와 같은 주 방전 기체와 소량의 크세논을 함유하는 불활성 가스가 충진되어 있다. 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 불활성 가스는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet Rays)을 발생하고 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상이 구현된다. 이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(101)에 스캔 전극(102)과 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면기판(100) 및 배면을 이루는 후면 글라스(111) 상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(113)이 배열된 후면기판(110)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.

전면기판(100)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(a)과 금속재질로 제작된 버스 전극(b)으로 구비된 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(102) 및 서스테인 전극(103)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 하나 이상의 유전체층(104)에 의해 덮여지고, 상부 유전체층(104) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 통상 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(105)이 형성된다.

후면기판(110)은 복수개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(112)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(113)이 격벽(112)에 대해 평행하게 배치된다. 후면기판(110)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(114)가 도포된다. 어드레스 전극(113)과 형광체(114) 사이에는 어드레스 전극(113)을 보호하기 위한 하부 유전체층(115)이 형성된다.

이와 같은 플라즈마 디스플레이 패널은, 대형 마더(mother) 유리기판 전체에 유전층이나 전극 등을 형성한 후 패널별로 절단하는 다면취 방식으로 제조되는 것이 일반적이다.

예로서, 대형 마더 유리기판 한장을 3개의 구역으로 설계한 다음, 각각의 패널을 동시에 만들고, 최종 공정에서 한장을 3분할하여 3장의 패널을 생산한다.

따라서 이와 같은 다면취 기술에 의하면, 동시에 다수의 패널을 만들게 되므로, 인건비, 공장 가동비, 설비투자비 등의 면에서 매우 유리하기 때문에 생산량과 직결되어 매우 높은 가치를 갖고 있다.

한편, 이러한 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하는 제조공정은 전공정, 후공정 및 모듈공정으로 구분할 수 있다. 전공정은 전극용 페이스트 인쇄, 노광, 현상 및 소성 등의 과정을 통해 전면기판과 후면기판을 제조할 수 있도록 소정의 유리 기판에 필요로 하는 여러 가지의 막을 입히는 공정이고, 후공정은 전면기판과 후면기판의 합착, 배기, 방전 가스 주입 및 팁 오프, 에이징, 검사 단계로 구성되어 있다. 또, 모듈공정은 플라즈마 디스플레이 패널을 완성하는 최종 공정으로서 회로의 실장, 세트를 조립하는 단계로 구성되어 있다.

여기서 전술한 노광공정은 플라즈마 디스플레이 패널, LCD 등을 제조하는 공정 중에 하나로서, 이러한 노광공정에는 미세한 패턴을 형성할 수 있도록 포토마스크(Photo Mask)의 패턴을 기판에 형성된 감광막에 전사하기 위한 노광장치가 필수적으로 사용된다. 이러한 포토마스크로 노광공정을 수행하는 일예를 살펴보면 다음 도 2와 같다.

도 2는 포토마스크를 사용하여 종래 노광공정을 수행하는 일예를 나타낸 도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 포토마스크(210)를 사용하여 수행되는 노광공정은 소정의 감광막(202), 예컨대 투명전극(ITO) 제조용 감광막(202)이 상부에 형성된 소정의 기판(200) 상에 원하는 패턴을 형성하기 위해 노광장치(220)에서 발산된 빛을 소정의 패턴(212)이 형성된 포토마스크(210)로 선택적으로 투과 또는 차단하여 소정의 기판(200) 상에 형성된 소정의 감광막(202), 예컨대 투명전극제조용 감광막 상에 원하는 패턴을 인쇄한다.

이러한 포토마스크(210)를 사용하여 수행되는 노광공정에서 기판(200)과 포토마스크(210)를 정렬시키는 작업의 일예를 살펴보면 다음 도 3a 내지 도 3b와 같다.

먼저 도 3a를 살펴보면, 소정의 패턴(212)이 형성된 포토마스크(210)에 기판(200)과의 정렬을 확인할 수 있도록 소정 개수의 얼라인 마크(Align Mark, 214)를 형성한다. 이에 따라 작업 시 작업자로 하여금 전술한 얼라인 마크(214)를 통해 포토마스크(210)의 아래에 위치하는 소정의 감광막(도 2의 202)이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 기판(200)의 가장자리(Edge)를 확인하면서 소정의 감광막이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 기판(200)과 포토마스크(210)를 정렬시킬 수 있도록 한다. 예를 들면, 도 3a의 경우처럼 소정의 감광막이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 기판(200) 전체를 하나의 포토마스크(210)로 패터닝하는 경우에 기판(200)의 4개의 모서리 부분 각각에 대응되는 포토마스크(210)의 각 지점에 2개씩, 총 8개의 얼라인 마크(214)를 형성하여, 작업자는 8개의 얼라인 마크(214)로 기판(200)의 모서리 부분을 확인하면서 소정의 감광막이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 기판(200)과 포토마스크(210)를 정렬시키는 것이다. 여기서, 도 3a는 플라즈마 디스플레이 패널의 공정 중 3면취 공정을 예로 들어 설명한 것으로, 기판(200)의 A, B, C는 소정의 마더(Mother) 유리기판 상에 형성된 각각의 패널 제조용 기판을 의미한다.

도 3b를 살펴보면 도 3a의 경우와 유사하게, 소정의 패턴(212)이 형성된 포 토마스크(210)에 기판(200)과의 정렬을 확인할 수 있도록 소정 개수의 얼라인 마크(214)를 형성한다. 이에 따라 작업 시 작업자로 하여금 전술한 얼라인 마크(214)를 통해 포토마스크(210)의 아래에 위치하는 기판(200)의 가장자리(Edge)를 확인하면서 기판(200)과 포토마스크(210)를 정렬시킬 수 있도록 한다. 그러나 여기 도 3b는 도 3a와는 다르게 각각의 A, B, C 기판을 각각 따로 패터닝하는 예로서 각각의 A, B, C 기판(200)과 포토마스크(210)의 정렬을 각각 맞춘다.

만약, 이러한 얼라인 마크(214)를 갖는 포토마스크(210)를 사용하지 않고 기판(200)과 포토마스크(210)의 정렬을 맞추게 될 경우 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 기판(200)과 포토마스크(210)의 정렬도는 상당부분 감소할 수 밖에 없다.

이렇게 기판(200)과 포토마스크(210)가 정렬되지 못하면 포토마스크(210)에 의해 형성되는 패턴 또한 심각한 결점을 갖게 되는 것은 당연하다. 이러한 포토마스크를 사용하여 수행되는 종래의 노광공정에서 기판(200)과 포토마스크(210)의 정렬도가 감소하는 경우를 도 4a 내지 도 4b를 결부하여 살펴보면 다음과 같다.

도 4a를 살펴보면, 도 3a의 경우에서 기판(200)과 포토마스크(210)가 제대로 정렬되지 못하여 기판(200) 전체에 걸쳐 잘못된 위치에 포토마스크(210)의 패턴(212)이 위치한다. 결국, 이후의 패터닝공정에서 기판(200)상의 잘못된 위치에 소정의 패턴이 형성되어 플라즈마 디스플레이 패널 특성을 심각하게 감소시킨다.

도 4b를 살펴보면, 도 3b의 경우에서 각각의 A, B, C 기판(200a, 200b, 200c)과 포토마스크(210)가 제대로 정렬되지 못하여 각각의 A, B, C 기판(200a, 200b, 200c) 상에 형성된 패턴이 각각의 A, B, C 기판(200a, 200b, 200c)마다 상이 하게 된다.

이렇게 기판(200)과 포토마스크(210)가 오차범위 내에서 정확히 정렬되지 못하면, 기판(200) 상에 형성되는 패턴이 틀어지게 되고, 결국은 플라즈마 디스플레이 패널의 패널 특성을 심각하게 감소시키는 문제점이 있다.

따라서, 도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이 포토마스크(210)에 얼라인 마크(214)를 형성함으로써 기판(200)과 포토마스크(210)의 정렬을 제대로 할 수 있도록 하는 것이다.

이렇듯, 종래의 얼라인 마크(214)는 전술한 바와 같이 기판(200)의 4개의 모서리 부분 각각에 대응되는 포토마스크(210)의 각 지점에 2개씩 얼라인 마크(214)를 형성하고, 작업자는 전술한 얼라인 마크(214)로 기판(200)의 모서리 부분(Edge)을 확인하면서 소정의 감광막(도 2의 202)이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 기판(200)과 포토마스크(210)를 정렬시키게 되는 것이다.

하지만 종래 포토마스크(210)에 형성되는 얼라인 마크(214)의 경우 그 개수가 8개나 되나, 실질적으로 기판(200)과 포토마스크(210)을 정렬할 때 사용되는 얼라인 마크(214)의 개수는 많이 사용한다고 해도 3~4개가 고작인 형편이다. 따라서, 얼라인 마크(214)를 필요 이상 많이 형성하게 되므로 제조 비용이 상승하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 얼라인 마크(214)를 통해 기판(200)과 포토마스크(210)을 정렬할 때에도 얼라인 마크(214)가 기판(200)의 모서리 부분에 딱 들어맞는 것이 아니라 각각의 얼라인 마크(214)를 통해 돌출되어 보이는 기판(200)의 모서리 부분의 크기를 비교하여 정렬하게 되므로 정렬하기가 어렵고, 그 정렬도의 정확성이 떨어진다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조시 포토마스크에 형성되는 얼라인 마크의 개수를 줄여 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 절감할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 포토 마스크를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조시 포토마스크에 형성되는 얼라인 마크를 기판과 포토마스크가 정렬되기 쉽도록 형성하여 기판과 포토마스크의 정렬시 그 정렬도를 높일 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 포토 마스크를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판상에 선택적으로 광을 조사하여 소정의 패턴을 형성하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 포토 마스크에 있어서, 기판의 모서리에 대응되는 지점에 얼라인 마크(Align Mark)가 형성된 것을 특징으로 한다.

이에 따르면, 얼라인 마크는 기판의 각 모서리에 각각 하나씩 형성되도록 구성된다.

또한, 얼라인 마크는 기판의 모서리 중 대각선 방향으로 마주보는 두개의 모서리에 각각 형성될 수 있다.

여기서, 얼라인 마크는 패턴이 형성되지 않는 비패턴 영역에 형성된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 의한 포토마스크에 형성되는 얼라인 마크의 제 1 실시예를 나타낸 도이다.

도 5를 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 노광공정에서 사용되는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 포토마스크(10)는 중심부에 패턴 영역(12)이 형성되며, 패턴 영역(12)의 외측에 비패턴 영역(14)이 형성되고, 패턴 영역(12) 각 모서리 부근의 비패턴 영역(14)에 얼라인 마크(20)가 형성되게 된다.

포토마스크(10)의 중심부에 위치하는 패턴 영역(12)은, 소정의 기판(도 2의 200) 상에 원하는 패턴을 형성하기 위해 노광장치(도 2의 220)에서 발산된 빛을 선택적으로 투과 또는 차단하여 전술한 기판 상에 형성된 소정의 감광막(도 2의 202), 예컨대 투명전극제조용 감광막상에 원하는 패턴을 인쇄하도록 하게 된다.

그리고 비패턴 영역(14)은 패턴 영역(12)의 외측 둘레에 위치하게 되며, 얼라인 마크(20)를 형성할 수 있는 면적을 제공하게 된다.

얼라인 마크(20)는 전술한 바와 같이, 기판(도 2의 200)과 포토마스크(10)를 정렬하기 위해 사용되며, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 얼라인 마크(20)는 비패턴 영역(14)에 위치하는데 기판의 모서리에 대응되는 지점, 즉 패턴 영역(12)의 각 모서리에 닿는 지점에 4개의 얼라인 마크(20)가 사각 형상으로 형성된다. 여기서, 얼라인 마크(20)는 사각 형상이라고 설명하였으나 원형, 타원형, 반원형, 다각형 형상 등으로 형성하여도 무방하다.

또한, 얼라인 마크(20)는 얼라인 마크(20)가 차지하는 비패턴 영역(14)의 면적만큼을 천공하여 형성할 수도 있다.

도 6은 본 발명에 의한 포토마스크에 형성되는 얼라인 마크의 제 2 실시예를 나타낸 도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 2 실시에에 의한 포토마스크(10)의 얼라인 마크(20)는, 도 5에 도시된 얼라인 마크(20)와는 달리 패턴 영역(12)의 각 모서리 전부에 형성되는 것이 아니라 기판(도 2의 200)의 모서리 중 대각선 방향으로 마주보는 두개의 모서리에 각각 형성되게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 포토 마스크는, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조시 포토마스크에 형성되는 얼라인 마크의 개수를 줄여 플라즈마 디스플레이 패널의 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조시 포토마스크에 형성되는 얼라인 마크를 기판과 포토마스크가 정렬되기 쉽도록 형성하여 기판과 포토마스크의 정렬시 그 정렬도를 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 기판상에 선택적으로 광을 조사하여 소정의 패턴을 형성하기 위한 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 포토 마스크에 있어서,

   상기 기판의 모서리에 대응되는 지점에 얼라인 마크(Align Mark)가 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 포토 마스크.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 얼라인 마크는 상기 기판의 각 모서리에 각각 하나씩 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 포토 마스크.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 얼라인 마크는 상기 기판의 모서리 중 대각선 방향으로 마주보는 두개의 모서리에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 포토 마스크.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 얼라인 마크는 패턴이 형성되지 않는 비패턴 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조용 포토 마스크.

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