KR20080013074A - 포토 마스크, 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도 향상에 관한 것이다.

본 발명은 격벽과 상부 패널 및 하부 패널에 의하여 구분되는 각각의 방전 공간 내에 적어도 하나의 보조 격벽이 형성되고, 상기 격벽의 측면과 상기 보조 격벽의 표면 및 상기 방전 공간에 접하는 하부 패널 상에 형광체가 도포된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

따라서, 본 발명에 의하면 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 공간 내에 보조 격벽이 구비되어 방전 효율을 향상시킬 수 있다.

보조 격벽, 하프-톤

Description

포토 마스크, 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법{Photo mask, plasma diplay panel and method for manufacturing it}

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일실시예의 방전 셀 구조를 나타낸 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 일실시예의 흐름도이고,

도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 일실시예의 제조공정을 나타낸 도면이고,

도 4는 에칭법으로 제조된 격벽의 단면을 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 ; 하부 패널 20, 300 : 하판 유리

30, 310 : 어드레스 전극 40, 320 : 하판 유전체

45 : 격벽 45' : 보조 격벽

50 : 형광체 60 : 상부 패널

70 : 상판 유리 73 : 투명 전극

77 : 버스 전극 80 : 상판 유전체

90 : 보호막 95 : 방전 가스

330 : 격벽재 340 : DFR

350a : 광투과부 350b : 광차단부

360 : 하프-톤

멀티 미디어 시대의 도래와 함께 더 세밀하고, 더 크고, 더욱 자연색에 가까운 색을 표현해줄 수 있는 디스플레이 장치의 등장이 요구되고 있다. 그런데, 40인치 이상의 큰 화면을 구성하기에는 현재의 CRT(Cathode Ray Tube)는 한계가 있어서, LCD(Liquid Crystal Display)나 PDP(Plasma Display Panel) 및 프로젝션 TV(Television) 등이 고화질 영상의 분야로 용도확대를 위해 급속도로 발전하고 있다.

상술한 PDP 등의 디스플레이 장치의 최대 특징은 자체 발광형인 CRT와 비교하여 얇은 두께로 제작될 수 있고, 평면의 대화면(60~80inch)제작이 손쉬울 뿐 아니라 style이나 design 면에서 종래 CRT와는 명확히 구별이 된다.

PDP는 어드레스 전극을 구비한 하부 패널과, 서스테인 전극쌍을 구비한 상부 패널과 격벽으로 정의되는 방전셀을 가지며, 방전셀 내에는 형광체가 도포되어 화면을 표시한다. 구체적으로, 상부 패널과 하부 패널 사이의 방전 공간 내에서 방전이 일어나면 자외선이 발생되어 형광체에 입사되고, 이어서 형광체에서 가시광선이 방출되어 가시광선에 의하여 화면이 표시된다.

그러나, 상술한 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 다음과 같은 문제점이 있었다.

플라즈마 디스플레이 패널을 이루는 다수 개의 방전셀이 상부 패널과 하부 패널 및 격벽에 의하여 구분되며, 격벽의 측면과 하판 유전체 상에 형광체가 도포되는데, 형광체의 도포 면적이 증가할수록 휘도가 증가하는 것이 일반적이다.

종래에는 스트라이프 타입으로 격벽이 형성되었으나, 형광체의 도포 면적이 적어서 휘도가 감소하여 발광효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 웰 타입의 격벽 구조가 제안되었는데, 가로격벽과 세로 격벽의 측면에 형광체가 도포되고 발광효율의 증가를 기대하게 되었다. 또한, 최근 델타 타입의 격벽 구조가 제안되어 발광효율의 증가 및 배기의 원활을 기대하게 되었다.

그러나, 웰 타입의 격벽 구조에서 가로 격벽은 방전 공간에서 멀기 때문에, 형광체의 이용률이 높지 않으므로 휘도의 향상과 발광효율의 증가는 여전히 문제점으로 남고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 방전 공간 내에 보조 격벽이 구비된 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 방전 공간 내에 보조 격벽이 구비된 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하기 위한, 포토 마스크를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 방전 공간 내에 보조 격벽이 구비되어 휘도와 방전효율이 향상된 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 격벽과 상부 패널 및 하부 패널에 의하여 구분되는 각각의 방전 공간 내에 적어도 하나의 보조 격벽이 형성되고, 상기 격벽의 측면과 상기 보조 격벽의 표면 및 상기 방전 공간에 접하는 하부 패널 상에 형광체가 도포된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따르면 하부 패널 상에 격벽재 및 DFR를 형성하는 단계; 광차단부 내에 하프-톤 패턴이 형성된 포토 마스크를, 상기 DFR 상에 씌우고 노광하여 현상하는 단계; 및 상기 격벽재를 에칭법 또는 샌드 블라스트법으로 패터닝하여 주격벽과 적어도 하나의 보조격벽을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면 다수 개의 광차단부와 광투과부가 소정 간격으로 배열되고, 상기 광차단부 상에 적어도 하나의 하프-톤 패턴이 형성되어 입사되는 광 중 일부만을 투과시키는 것을 특징으로 하는 포토 마스크를 제공한다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일실시예의 방전 셀 구조를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일실시예의 방전 셀 구조를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 각각의 방전셀마다 적어도 하나의 보조 격벽(45')이 형성되는 것을 특징으로 한다. 그리고, 격벽(45)의 측면과 하판 유전체(40) 상부면 외에 보조 격벽(45')의 표면에도 형광체(50)가 도포되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널보다 각각의 방전셀에 도포된 형광체(50)의 양이 증가하게 된다. 각각의 보조 격벽(45')은, 격벽(45)에 의하여 구분되는 방전 공간 내에 형성되며, 구체적으로 하판 유전체(40) 상에 형성되는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 원기둥 또는 육면체의 형상인 것을 특징으로 한다. 즉, 후술할 포토 마스크에 형성된 하프-톤의 형상과 패터닝 방법에 따라 보조 격벽(45')의 형상은 달라질 수 있으나, 전체적으로 원기둥 내지 육면체에 가까운 형상을 할 것이다.

그리고, 격벽(45)은 높이가 90~130 마이크로 미터이고, 폭이 30~300 마이크로 미터일 수 있다, 또한, 보조 격벽(45')은 높이가 5~50 마이크로 미터이고, 폭이 5~100 마이크로 미터일 수 있다. 그리고, 하나의 방전 공간은 폭이 200~1000 마이크로 미터일 수 있으며, 각각의 방전 셀 구조는 스트라이프 타입이나 웰 타입 또는 델타 타입 중 어느 하나일 수 있다.

상술한 보조 격벽(45')과 형광체(50)의 도포 형상을 제외한 나머지 구성은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널과 동일하다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널의 상부패널(60)에는 화상이 디스플레이되는 표시면인 상판 유리(70) 상에, 투명 전극(73)과 버스 전극(77)이 쌍을 이루어 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된다. 그리고, 하부패널(10)은 하판 유리(20) 상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(30)이 배열되며, 전술한 하부패널(10)과 상부패널(60)은 일정한 거리를 두고 평행하게 결합된다.

하부패널(10)은 복수 개의 방전 공간을 구분하고, 에칭법 또는 샌드 블라스트법으로 패터닝된 격벽(45)이 평행을 유지하여 배열된다. 그리고, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(30)이 격벽(45)에 대해 평행하게 배치된다. 그리고, 각각의 방전셀마다 에칭법 또는 샌드 블라스트법으로 형성된 적어도 하나의 보조 격벽(45')이 구비되며, 격벽(45)의 측면과 하판 유전체(40) 상부면과 보조 격벽(45')의 표면에는 형광체(50)가 도포된다. 어드레스 전극(30)과 형광체(50) 사이에는 어드레스 전극(30)을 보호하기 위한 하판 유전체층(40)이 형성된다. 격벽(45)과 보조 격벽(45')은 샌드 블라스트법으로 제조되면 모래와의 마찰에 의하여 표면이 매끄럽지 못할 수 있고, 에칭법으로 제조되면 후술하는 바와 같이 측면이 휜 구조를 나타낼 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일실시예는, 방전 공간 내에서 형광체의 도포 면적이 증가하여 휘도 및 발광 효율이 향상된다.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 일실시예의 흐름도이고, 도 3a 내지 3e는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방 법의 일실시예의 제조공정을 나타낸 도면이다. 도 2 및 도 3a 내지 3e를 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정은 크게 유리 제조공정, 상부패널 제조공정, 하부패널 제조공정, 조립공정 및 전면필터 제조공정을 거쳐 제조되며, 하부패널 제조공정을 제외하고는 종래와 동일하다.

먼저, 상부패널의 제조공정은 전면 글라스 상에 유지 전극쌍을 형성하는 공정과, 유지 전극쌍의 방전전류를 제한하고 전극쌍 간을 절연시켜주는 상판 유전체를 형성하는 공정 및 상판 유전체 상에 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘을 증착한 보호막을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진다.

그리고, 하부패널의 제조공정은 하판 유리(300) 상에 어드레스 전극(310)을 형성하고, 어드레스 전극(310)을 보호하기 위하여 하판 유전체(320)를 형성한다. 이어서, 하판 유전체(320) 상에 격벽재(330) 및 DFR(340, Dry film resist)를 형성하고(S210), DFR(340)을 노광하여 현상하고(S220), 격벽재(330)를 패터닝하여 주격벽(370) 및 보조격벽(380)을 형성한다(S230). 그리고, 각각의 방전 공간 내에 화상 표시를 위한 가시광선을 방출하는 형광체층을 형성하다.

격벽 및 보조 격벽의 형성과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이 하판 유리(300) 상에 어드레스 전극(310)과 하판 유전체(320)를 차례로 형성한 후, 하판 유전체(320) 상에 격벽재(330)와 DFR(340)을 차례로 형성한다. 이 때, 격벽재(330)의 형성 후 소정의 건조 공정을 거친 후에 DFR(340)을 형성한다. 격벽재(330)는 그린 시트로 제작되어 라미네이팅의 방법으로 형성되거나, 페이스트로 제조되어 인쇄될 수 있다. 그리고, DFR(340)은 그린 시트의 라미네이팅이나 페이스트의 인쇄방법 외에 코팅법으로 형성될 수도 있다.

이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이 DFR(340) 상에 포토 마스크를 씌우고 노광하여 소성한다.

포토 마스크는 광차단부(350b)와 광투과부(350a)가 소정 간격으로 배열되는 것이 바람직하고, 광차단부(350b) 중 일부 영역(355)은 빛을 완전히 차단하나, 하프-톤(half-ton, 360)은 입사되는 빛 중 일부를 통과시키는 것을 특징으로 한다. 상술한 광차단부(350b)와 광투과부(350a) 및 하프-톤(360)은 형성하고자 하는 격벽과 보조 격벽 및 방전 공간의 크기에 따라 조절될 것이다. 상술한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일실시예를 제작하고자 할 경우 포토 마스크는, 광투과부(350a)의 폭이 30~300 마이크로 미터이고, 광차단부(350b)의 폭이 200~1000 마이크로 미터이며, 하프-톤(360)의 폭은 5~100 마이크로 미터일 수 있다.

노광 공정에서 자외선 등이 포토 마스크의 상부에서 조사되면, DFR(340) 중 광투과부(350a)에 대응되는 위치는 자외선 등을 조사받고 광차단부(350b)에 대응되는 위치에는 자외선 등이 조사되지 않으나, 하프-톤(360)에 대응되는 위치에는 자외선의 일부가 조사된다. 따라서, 노광 공정 후에 현상액을 통하여 DFR(340)을 현상하면, 도 3c에 도시된 바와 같이 광차단부(350b)에 대응되는 위치의 DFR은 완전히 제거되나, 하프-톤(360)에 대응되는 위치의 DFR(340')은 일부만이 제거되고, 광 투과부(350a)에 대응되는 위치의 DFR(340)은 남아 있게 된다.

이어서, 샌드 블라스트법으로 격벽재(330)을 패터닝한다. 이 때, 남아 있는 DFR(340, 340')이 격벽재(330)를 보호하여, 도 3d에 도시된 바와 같이 격벽(370)과 보조 격벽(380)이 남아 있게 된다. 즉, 격벽(370)은 30~300 마이크로 미터의 폭으로 형성되고, 보조 격벽(380)은 5~100 마이크로 미터의 폭으로 형성된다. 이어서, DFR(340, 340')을 스트립(strip)한 후 격벽(370)과 보조 격벽(380)을 소성하면, 도 3e에 도시된 바와 같이 격벽(370)과 보조 격벽(380)이 완성된다.

보조 격벽(380)의 형상은 하프-톤의 형상 및 조사되는 자외선의 광량에 따라 원기둥과 육면체 등으로 형성될 수 있으며, 높이는 조사되는 광량과 샌드의 양 및 강도 등에 따라 5~50 마이크로 미터로 형성될 수 있다.

상술한 방법에서는 샌드 블라스트법으로 격벽과 보조 격벽을 패터닝하였으나, 에칭법으로 패터닝하는 것도 가능하다. 단, 에칭법으로 패터닝하는 경우에는 격벽재의 소성 공정이, 격벽재의 건조 공정 직후에 실행되는 것이 바람직하다.

도 4는 에칭법으로 제조된 격벽의 단면을 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, DFR의 노광 및 현상 공정 후에 에칭액을 분사하여 제조된 격벽은 수직 방향으로 중간 부분이 상대적으로 많이 에칭되어 폭이 좁은 모양을 하고 있다. 즉, 도 3e에서 격벽(330)은 사다리꼴 형상으로 도시되었으나, 확대하여 도시하면 도 4의 격벽(430)의 형상을 하고 있다. 따라서, 보조 격벽을 형성할 때, 하프-톤에 의하여 소정량의 빛이 조사되어 노광 및 현상된 격벽재를 현상액으로 에칭하면, 보조 격벽의 수직 방향의 중간 부분이 완전히 에칭되어 결과적으로 높이가 낮은 보조 격 벽이 형성될 것이다.

상술한 샌드 블라스트 공정에서도, DFR의 폭이 좁아지면 샌드(sand)에 노출되는 격벽재의 중간 부분이 상대적으로 많이 식각되어 높이가 낮은 보조 격벽이 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 광차단부 내에 하프-톤이 형성된 포토 마스크를 사용하여, 별도의 공정을 거치지 않고 격벽과 보조 격벽을 형성할 수 있다. 따라서, 상술한 격벽과 보조 격벽을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도와 발광 효율 향상을 기대할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능해도 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 포토 마스크와 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 포토 마스크를 사용하여 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 공간 내에 보조 격벽을 형성할 수 있다.

둘째, 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도와 방전효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (16)

1. 격벽과 상부 패널 및 하부 패널에 의하여 구분되는 각각의 방전 공간 내에 적어도 하나의 보조 격벽이 형성되고,

   상기 격벽의 측면과 상기 보조 격벽의 표면 및 상기 방전 공간에 접하는 하부 패널 상에 형광체가 도포된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 격벽은,

   육면체형과 원기둥형 중 어느 하나의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 격벽은,

   높이가 5~50 마이크로 미터인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 격벽은,

   지름이 5~100 마이크로 미터인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 격벽은,

   광차단부 내에 하프-톤(half-tone) 패턴이 형성된 포토 마스크를 씌우고 DFR을 노광하여 현상한 후, 에칭법 또는 샌드 블라스트법으로 격벽재를 패터닝하여 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 하부 패널 상에 격벽재 및 DFR를 형성하는 단계;

   광차단부 내에 하프-톤 패턴이 형성된 포토 마스크를, 상기 DFR 상에 씌우고 노광하여 현상하는 단계; 및

   상기 격벽재를 에칭법 또는 샌드 블라스트법으로 패터닝하여 격벽과 적어도 하나의 보조격벽을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 포토 마스크는,

   상기 격벽에 대응되는 위치에 광투과부가 형성되고, 방전 공간에 대응되는 위치에 광차단부가 형성되며, 상기 보조 격벽에 대응되는 위치에 하프-톤 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 노광 후에, 상기 하프-톤 패턴의 하부에 위치한 DFR은 일부만이 제거되어 현상되고,

   상기 격벽재의 패터닝 공정 후에, 상기 일부만이 현상된 DFR의 하부에 보조 격벽이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 하프-톤 패턴은,

   입사되는 광 중 일부만을 투과하여 상기 DFR에 조사시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 격벽의 측면과 상기 보조 격벽의 표면 및 상기 방전 셀에 접하는 하부 패널 상에 형광체를 도포하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
11. 제 6 항에 있어서, 상기 보조 격벽은,

    육면체 또는 원기둥의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
12. 제 6 항에 있어서, 상기 보조 격벽은,

    높이가 5~50 마이크로 미터로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
13. 제 6 항에 있어서, 상기 보조 격벽은,

    지름이 5~100 마이크로 미터로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
14. 다수 개의 광차단부와 광투과부가 소정 간격으로 배열되고, 상기 광차단부 상에 적어도 하나의 하프-톤 패턴이 형성되어 입사되는 광 중 일부만을 투과시키는 것을 특징으로 하는 포토 마스크.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 광투과부는 폭이 30~300 마이크로 미터이고, 상기 광차단부는 폭이 200~1000 마이크로 미터인 것을 특징으로 하는 포토 마스크.
16. 제 14 항에 있어서, 상기 하프-톤은,

    폭이 5~100 마이크로 미터인 것을 특징으로 하는 포토 마스크.

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