KR20060098903A - 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법 - Google Patents

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KR20060098903A
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Abstract

본 발명은 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법에 관한 것으로, 특히 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법에 있어서, 베이스 필름 상면에 블랙매트리스 시트를 적층하고, 블랙매트리스 시트의 상면에 커버 필름을 적층시켜 그린 시트를 형성하는 그린 시트 형성 공정과; 블랙매트리스 시트를 노광시킨 후 커버 필름을 이형하여 노광된 블랙매트리스 시트를 글라스 기판에 부착하는 부착 공정과; 베이스 필름을 이형시켜 블랙매트리스 시트의 노광부를 제거하여 블랙매트리스층을 형성하고, 블랙매트리스층의 일부를 노광시키는 노광 공정과; 블랙매트리스층에 은전극 시트와 베이스 필름을 순차적으로 적층하여 은전극을 부착시키는 은전극 부착 공정; 및 베이스 필름을 이형시켜 은전극을 제거하고, 소성 과정을 거쳐 전극 패턴을 완성하는 소성 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명에 따르면 노광 및 라미네이션 방법을 이용하여 전극을 형성함으로써 공정 수를 줄이고, 설비비를 줄이면서도 원하는 형상의 전극 패턴을 얻을 수 있다.
플라즈마 표시 패널, 전면기판, 전극, 그린시트, 노광, 라미네이션

Description

플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법{Electrodes Mounting Method of Plasma Display Panel Front glass plate}
도 1은 일반적인 플라즈마 표시 패널을 보이기 위한 분해 사시도.
도 2는 일반적인 플라즈마 표시 패널에서 전면 기판을 보인 단면도.
도 3은 종래의 플라즈마 표시 패널의 전면 기판 제조공정을 나타내는 설명도.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법에 따른 공정을 나타낸 공정도.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법에 따른 공정을 나타낸 설명도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
101 : 글라스 기판 100 : 그린 시트
110 : 베이스 필름 120 : 블랙매트리스 시트, 블랙매트리스층
121, 121-1 : 비노광부 121-2, 122 : 노광부
130 : 커버 필름 140, 150 : 포토 마스크
160 : 은전극 시트 161 : 은전극 패턴
본 발명은 플라즈마 표시 패널에 관한 것으로서, 상세하게는 노광 및 라미네이션 방법을 이용하여 전극을 형성함으로써 공정 수를 줄이고, 설비비를 줄이면서도 원하는 형상의 전극 패턴을 얻을 수 있는 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마 표시 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 표시 패널은 얇고 가벼운 구성이 가능하므로 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
도 1과 도 2에는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널을 분리한 상태로 나타낸 분해사시도와 결합상태를 보인 단면도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이되는 표시면인 전면 기판(10)과 후면 기판(20)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합되어 있다.
상기 전면 기판(10) 상에는 ITO(Indium Tin Oxide) 물질로 형성된 투명전극( 또는 ITO 전극)(11a)과 이 투명전극(11a) 상에 은(Ag)과 같은 금속재질로 제작된 버스전극(11b)이 배열된 복수의 유지전극들(11)이 평행하게 배열되어 있다.
일반적으로 버스전극을 이루는 은(Ag)은 방전에 의한 광은 투과하지 못하고, 외부광에 대해서는 반사를 하는 것으로 알려져 있어 콘트라스트를 나쁘게 하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 상기 투명전극(11a)과 버스전극(11b) 사이에는 콘트라스트를 향상시키기 위한 블랙전극층(11c)이 형성된다.
상기 유지전극(11)은 방전전류를 제한하며 전극쌍 간을 절연시켜주는 유전층(12)에 의해 덮혀지며 그 상면에는 방전조건을 용이하게 하기 위하여 산화 마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(13)이 형성된다.
또 각각의 상기 유지전극(11)의 사이에는 전면 기판(10) 외부에서 발생하는 외부광을 흡수하여 반사를 줄여주는 광차단의 기능과 전면 기판(10)의 퓨리티(Purity) 및 콘트라스트를 향상시키는 기능을 하는 블랙 매트릭스(14)가 도 2와 같이 배열된다.
상기 후면 기판(20)은 복수개의 방전공간 즉, 셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입(또는 웰 타입)의 격벽(21)이 평행을 유지하며 배열되고 상기 유지전극(11)과 교차되는 부위에서 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키게 되는 다수의 어드레스 전극(22)이 상기 격벽(21)에 대해 평행하게 배치된다.
또 상기 후면 기판의 상측면은 상기 격벽(21)내에는 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광층(23)이 도포되며 상기 어드레스 전극(22)의 상측에는 유전층(24)이 소성에 의해 형성된다.
그리고, 완성된 전면 기판(10)과 후면 기판(20)을 프린트 글라스에 의해 봉 합하면 밀봉된 내부에 공간이 형성된다. 가스주입 유리관을 이용하여 이 공간내의 공기를 빼내고, 배기공정을 거쳐 내부진공을 이룬 후 유리관을 열로 봉합시켜 완전한 밀봉공간을 형성하게 되는 것이다.
상기와 같이 구성된 종래 플라즈마 디스플레이 패널에서 전면 기판(10)을 제조하는 공정을 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 종래의 플라즈마 표시 패널의 전면 기판 제조공정을 나타내는 설명도이다.
먼저, 도 3의 (a) 단계에 도시된 바와 같이 전면 기판(10) 상에 ITO(Indium Tin Oxide) 물질의 투명전극(11a)이 형성된 상태에서 블랙전극층을 형성하기 위한 블랙매트릭스 페이스트를 인쇄한 후 약 120℃ 정도로 건조한다.
이때 블랙매트릭스 페이스트의 인쇄 방법은 전면기판(10)인 전면 글라스상에 스크린 마스크를 올려놓은 다음 감광성 재료인 블랙매트리스 페이스트를 스크린 마스크 위에 올려놓고 스퀴지로 밀어서 스크린 마스크의 개구부를 통해 블랙매트리스 페이스트를 통과시켜 스크린 인쇄하여 블랙전극층을 형성한다.
그 위에 (b) 단계에 도시된 바와 같이 버스전극(11b)을 형성하기 위한 은(Ag) 페이스트로 인쇄한 후 건조한다.
다음에 (c) 단계에 도시된 바와 같이 감광성 포토 마스크(30: P/M)를 이용하여 노광을 실시하여 자외선(UV)에 의해 감광되도록 한다.
그리고, (d) 단계에 도시된 바와 같이 감광된 부분만을 린스를 통해 현상하여 감광된 부분만을 제거하고, 현상한 후 약 550℃ 이상의 소성로(도시되지 않음) 에서 소정의 시간동안 소성한다.
그후, (e) 단계에 도시된 바와 같이 유전체 페이스트를 인쇄한 후 건조하고, (f) 단계에 도시된 바와 같이 방전셀과 방전셀 사이의 비방전 영역에 블랙매트릭스(블랙매트리스)를 패턴 인쇄한 후 건조하고, (g) 단계에 도시된 바와 같이 유전체층과 블랙매트릭스를 소정의 온도 예컨대, 약 550℃ 이상의 소성로(도시되지 않음)에서 소정의 시간동안 소성한다.
이와 같이 구성되는 종래 플라즈마 표시 패널 구조중 전면기판의 전극, 유전층 등의 형성 방법은, 종래에는 페이스트의 스크린 프린팅(screen printing)을 통한 인쇄법 이 주류를 이루어 왔다.
그러나, 이러한 스크린 프린팅법을 통한 인쇄법은 패널의 크기가 점차 대형화되는 추세로 인해 인쇄 마스크의 사이즈도 그에 따라 대면적화 되어야 하는 요구가 대두되었다. 인쇄 마스크의 경우 대면적화 될수록 인쇄 횟수의 증가에 따른 마스크의 변형이 심화되므로 지속적으로 대형화되고 있는 플라즈마 표시 패널의 트랜드로 볼 때, 종래의 인쇄법은 향후의 공정에 대응이 어려울 가능성이 대두되어 새로운 방식의 전극 형성 방법의 개발에 대한 필요가 부각되고 있다.
이와 같은 이유로, 그린 시트(green sheet) 공법을 이용하는 방법이 많이 연구되고 있으며, 종래의 그린 시트 공법에서는 베이스 필름(base film) 위에 코팅(coating)층을 형성하고, 그 위에 그린 시트의 보호를 위해 커버 필름(cover film)을 다시 합지하여 시트 필름(sheet film)을 완성한 후, 라미네이션(lamination), 노광, 현상 공정 등을 거치면서 원하는 패턴을 얻는 것이 일반적이다.
그러나, 이 경우 노광 후 반드시 현상 공정을 통해 x 프로세스(wet process)를 거쳐야 하고, 이때 자칫 현상액의 계면 침투에 의한 엣지컬(edge curl) 등의 발생 가능성이 있는 등 세심한 주의를 기울여야 할 필요가 있는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 노광 및 라미네이션 방법을 이용하여 전극을 형성함으로써 공정 수를 줄이고, 설비비를 줄이면서도 원하는 형상의 전극 패턴을 얻을 수 있도록 하는 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법에 있어서, 베이스 필름 상면에 블랙매트리스 시트를 적층하고, 블랙매트리스 시트의 상면에 커버 필름을 적층시켜 그린 시트를 형성하는 그린 시트 형성 공정과; 블랙매트리스 시트를 노광시킨 후 커버 필름을 이형하여 노광된 블랙매트리스 시트를 글라스 기판에 부착하는 블랙매트리스 부착 공정과; 베이스 필름을 이형시켜 블랙매트리스 시트의 노광부를 제거하여 블랙매트리스층을 형성하고, 블랙매트리스층의 일부를 노광시키는 노광 공정과; 블랙매트리스층에 은전극 시트와 베이스 필름을 순차적으로 적층하여 은전극을 부착시키는 은전극 부착 공정; 및 베이스 필름을 이형시켜 은전극을 제거하고, 소성 과정을 거쳐 전극 패턴을 완성하는 소성 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 블랙매트리스 부착 공정은, 커버 필름의 상면에서 포토 마스크를 이용하여 블랙매트리스 시트를 노광시키는 공정과; 커버 필름을 이형한 후 노광된 블랙매트리스 시트를 글라스 기판에 라미내이션(lamination) 과정을 통해 부착하는 공정으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 노광 공정은, 베이스 필름을 이형시켜 블랙매트리스 시트중 비노광부를 남기고 노광부만을 제거하여 블랙매트리스층을 형성하는 공정과; 블랙매트리스층의 상면에서 포토 마스크를 이용하여 블랙매트리스층중 중앙부만을 노광시키는 공정으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 은전극 부착 공정은, 블랙매트리스층에 은전극 시트와 베이스 필름을 순차적으로 적층한 다음 라미내이션 과정을 통해 부착시키는 것이 바람직하다.
또한, 소성 공정은, 비노광으로 인해 점착성이 남아 있는 블랙매트리스층의 비노광부에만 은전극 패턴이 부착되도록 베이스 필름을 이형시킨 후 소성 과정을 거쳐 전극 패턴을 완성하는 것이 바람직하다.
여기서, 블랙매트리스 시트는 감광성을 갖도록 레진(resin)과, 광 개시제와, 블랙 컬러를 내면서도 절연성을 갖도록 하기 위해 코발트 옥사이드를 첨가하여 제조하고, 글라스 기판과의 점착을 위해 일정 수준의 점착성을 갖도록 한다.
또한, 은전극 시트는 블랙매트리스층의 점착성이 남아 있는 부위에만 선택적으로 부착되도록 블랙매트리스층보다 가소성(plasticity)이 상대적으로 부족하도록 제조되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전 극 형성 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법에 따른 공정을 나타낸 공정도이고, 도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법에 따른 공정을 나타낸 설명도이다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법은, 베이스 필름(110) 상면에 블랙매트리스 시트(120)를 적층하고, 블랙매트리스 시트(120)의 상면에 커버 필름(130)을 적층시켜 그린 시트(100)를 형성하는 그린 시트 형성 공정(S1)과, 커버 필름(130)의 상면에서 포토 마스크(140)를 이용하여 블랙매트리스 시트(120)를 노광시키는 제 1 노광 공정(S2)과, 커버 필름(130)을 이형한 후 노광된 블랙매트리스 시트(120)를 글라스 기판(101)에 라미네이션(lamination) 과정을 통해 부착하는 라미네이션 공정(S3)과, 베이스 필름(110)을 이형시켜 블랙매트리스 시트(120)중 비노광부(131)를 남기고 노광부(122)만을 제거하여 블랙매트리스층(120)을 형성하는 제거 공정(S4)과, 블랙매트리스층(120)의 상면에서 포토 마스크(150)를 이용하여 블랙매트리스층(120)중 중앙부만을 노광시키는 제 2 노광 공정(S5)과, 블랙매트리스층(120)에 은전극 시트(160)와 베이스 필름(110)을 순차적으로 적층한 다음 라미네이션 과정을 통해 부착시키는 은전극 부착 공정(S6)과, 비노광으로 인해 점착성이 남아 있는 블랙매트리스층(120)의 비노광부(121-1)에만 은전극 패턴(161)이 부착되도록 베이스 필름(110)을 이형시킨 후 소성 과정을 거쳐 전극 패턴을 완성하는 소성 공정(S7)으로 이루어진다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형 성 방법을 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
〈그린 시트 형성 공정〉
먼저, 베이스 필름(110) 상면에 블랙매트리스 시트(120)를 적층하고, 블랙매트리스 시트(130)의 상면에 커버 필름(130)을 적층시켜 그린 시트(100)를 형성한다(S1). 이때, 블랙매트리스 시트(120)는 감광성을 갖도록 레진(resin)과, 광 개시제와, 블랙 컬러를 내면서도 절연성을 갖도록 하기 위해 코발트 옥사이드를 첨가하여 제조하고, 이후 글라스 기판(101)과의 점착을 위해 일정 수준의 점착성을 갖도록 한다.
〈제 1 노광 공정〉
S1 단계에서, 그린 시트(100)가 완성되면 커버 필름(130)의 상면에서 포토 마스크(140)를 이용하여 블랙매트리스 시트(120)에 빛을 조사하여 노광시킨다(S2).
이때 포토 마스크(140)는 블랙매트리스 시트(120)가 빛을 받지 못하는 비노광부(121)와 빛을 받는 노광부(122)로 구성되도록 형성된다.
이렇게 블랙매트리스 시트(120)에 노광이 되면 포토 마스크(140)에 의해 가려진 영역 즉, 비노광부(121)는 빛을 못 받아 점착성을 계속 보유하고, 빛을 받은 부분, 즉 노광부(122)는 경화가 진행되어 점착성을 잃어버린다.
이와 같이 노광이 완료되면 커버 필름(130)을 이형시킨다. 이때, 커버 필름(130)은 노광부(122)가 제거되지 않을 정도의 접착력을 갖는다.
〈라미네이션 공정〉
그런 다음, 블랙매트리스 시트(120)와 베이스 필름(110)을 뒤집어서 블랙매 트리스 시트(120)가 글라스 기판(101)에 대응되도록 적층한 후 라미네이션(lamination) 과정을 통해 글라스 기판(101)에 블랙매트리스 시트(120)를 부착시킨다(S3).
〈제거 공정〉
이 후, 베이스 필름(110)을 이형시키면 빛을 받지 않아 점착성이 남아있는 비노광부(121)는 글라스 기판(101)에 부착되어 있고, 빛을 받아 경화된 노광부(122)만이 글라스 기판(101)에 부착되지 않고 떨어져 나와 비노광부(121)에 의해 블랙매트리스층(120)이 형성된다(S4). 이때, 베이스 필름(110)은 노광부(122)가 제거되지 않을 정도의 접착력을 갖는다.
〈제 2 노광 공정〉
그리고, 블랙매트리스층(120)의 상면에서 포토 마스크(150)를 이용하여 블랙매트리스층(120)중 중앙부만을 노광시켜 중앙부인 노광부(121-2)를 경화시킴으로써 점착성을 잃어버리도록 만든다(S5). 이때 포토 마스크(150)는 비노광부(121-1)의 양단과 노광부(122)를 빛으로부터 차단할 수 있는 구조로 형성된다.
〈은전극 부착 공정〉
노광이 완료되면, 블랙매트리스층(120)에 은전극 시트(160)와 베이스 필름(110)을 순차적으로 적층한 다음 라미네이션 과정을 통해 은전극 시트(160)와 베이스 필름(110)을 부착시킨다(S6).
〈소성 공정〉
이 후, 비노광으로 인해 점착성이 남아 있는 블랙매트리스층(120)의 양단에 형성된 비노광부(121-1)에만 은전극 패턴(161)이 부착되도록 베이스 필름(110)을 이형시킨 후 소성 과정을 거쳐 전극 패턴을 완성한다(S7).
이때, 은전극 시트(160)는 블랙매트리스층(120)의 점착성이 남아 있는 양단의 비노광부(121-1)에만 선택적으로 부착되어 은전극 패턴(161)이 되는 데, 이를 위해서 은전극 시트(160)는 블랙매트리스층(120)의 점착성이 남아 있는 부위에만 선택적으로 부착되도록 블랙매트리스(120)층보다 가소성(plasticity)이 상대적으로 부족하도록 제조한다.
따라서, 그린 시트를 형성한 다음, 노광 과정을 거쳐 글라스 기판에 블랙매트리스층 부착하여 형성하고, 블랙매트리스층을 다시 노광한 후 이에 은전극 패턴을 형성하도록 함으로써 작업 공정의 수를 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명에 따라 다양한 형상으로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
이와 같이 구성되는 본 발명인 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법에 따르면, 노광 및 라미네이션 방법을 이용하여 전극을 형성함으로써 공정 수를 줄이고, 설비비를 줄이면서도 원하는 형상의 전극 패턴을 얻을 수 있다.

Claims (7)

  1. 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법에 있어서,
    베이스 필름 상면에 블랙매트리스 시트를 적층하고, 상기 블랙매트리스 시트의 상면에 커버 필름을 적층시켜 그린 시트를 형성하는 그린 시트 형성 공정과;
    상기 블랙매트리스 시트를 노광시킨 후 상기 커버 필름을 이형하여 노광된 상기 블랙매트리스 시트를 글라스 기판에 부착하는 블랙매트리스 부착 공정과;
    상기 베이스 필름을 이형시켜 상기 블랙매트리스 시트의 노광부를 제거하여 블랙매트리스층을 형성하고, 상기 블랙매트리스층의 일부를 노광시키는 노광 공정과;
    상기 블랙매트리스층에 은전극 시트와 베이스 필름을 순차적으로 적층하여 은전극을 부착시키는 은전극 부착 공정; 및
    상기 베이스 필름을 이형시켜 은전극을 제거하고, 소성 과정을 거쳐 전극 패턴을 완성하는 소성 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙매트리스 부착 공정은,
    상기 커버 필름의 상면에서 포토 마스크를 이용하여 상기 블랙매트리스 시트를 노광시키는 공정과;
    상기 커버 필름을 이형한 후 노광된 상기 블랙매트리스 시트를 글라스 기판에 라미내이션(lamination) 과정을 통해 부착하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 노광 공정은,
    상기 베이스 필름을 이형시켜 상기 블랙매트리스 시트중 비노광부를 남기고 노광부만을 제거하여 블랙매트리스층을 형성하는 공정과;
    상기 블랙매트리스층의 상면에서 포토 마스크를 이용하여 상기 블랙매트리스층중 중앙부만을 노광시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 은전극 부착 공정은,
    상기 블랙매트리스층에 은전극 시트와 베이스 필름을 순차적으로 적층한 다음 라미내이션 과정을 통해 부착시키는 것을 특징을 하는 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 소성 공정은,
    비노광으로 인해 점착성이 남아 있는 상기 블랙매트리스층의 비노광부에만 은전극 패턴이 부착되도록 상기 베이스 필름을 이형시킨 후 소성 과정을 거쳐 전극 패턴을 완성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랙매트리스 시트는,
    감광성을 갖도록 레진(resin)과, 광 개시제와, 블랙 컬러를 내면서도 절연성을 갖도록 하기 위해 코발트 옥사이드를 첨가하여 제조하고, 상기 글라스 기판과의 점착을 위해 일정 수준의 점착성을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 은전극 시트는,
    상기 블랙매트리스층의 점착성이 남아 있는 부위에만 선택적으로 부착되도록 상기 블랙매트리스층보다 가소성(plasticity)이 상대적으로 부족하도록 제조되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 패널 전면기판용 전극 형성 방법.
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