KR100464301B1 - 가스방전 표시소자 격벽 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화소간의 크로스 토크를 방지하는 격벽의 제조공정이 개선된 가스방전 표시소자 격벽 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 가스방전 표시소자 격벽 제조방법은, 서로 일정한 간격으로 이격되어 대향하는 투명유리로 된 전면기판 및 배면기판 사이의 내부 공간을 격벽으로 구분하여 방전셀을 형성하는 가스방전 표시소자 격벽 제조방법에 있어서, (가) 상기 배면기판의 상면에 소정패턴의 어드레스 전극층을 형성하는 단계와, (나) 상기 어드레스 전극층이 형성된 기판의 상면에 유전체층을 형성하는 단계 및 (다) 상기 유전체층의 상면에 제1페이스트를 소정회 반복인쇄하여 격벽의 하부요소를 형성한 후, 상기 하부요소의 상면에 상기 제1페이스트보다 낮은 점도와 높은 유동성을 가지는 제2페이스트로 소정회 반복인쇄하여 소정패턴의 격벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 격벽의 형성에 따른 작업공수를 줄일 수 있다.

Description

가스방전 표시소자 격벽 제조방법

본 발명은 가스방전 표시소자 격벽 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 화소간의 크로스 토크를 방지하는 격벽의 제조공정이 개선된 가스방전 표시소자 격벽 제조방법에 관한 것이다.

가스방전 표시소자는 방전시의 방전광 또는 방전시 발생된 자외선으로 여기된 형광체로부터의 광을 이용하여 화상을 표시하는 장치이다. 예컨데, 방전공간에 설치된 두 전극에 소정의 전압을 인가하여 이들 사이에서 플라즈마 방전이 일어나도록 하고, 이 플라즈마 방전시 발생되는 자외선에 의해 방전 셀의 내면에 도포되어 있는 형광체를 여기시켜, 포토루미네선스(photoluminescence)의 원리에 의해 형광체에서 가시광이 방사되어 화상을 형성하게 된다.

상술한 바와 같은 가스방전 표시소자는 크게 교류형(AC type)과 직류형(DC type)으로 대별되는데, 직류형의 경우, 음극과 양극이 방전 공간에 노출되어 있는 것에 반해서, 교류형의 경우, 각 전극이 유전체층으로 피복되어 있다. 이와 같은 가스방전 표시소자는 메모리 효과를 이용하여 발광시간을 길게 할 수 있고, 패널 크기에 관계없이 높은 휘도가 얻어지기 때문에 대형화 및 박형화된 평판 표시 패널에 용이하게 적용될 수 있다. 직류형 가스방전 표시소자는 가스 방전 공간에 직접 전극이 노출되므로 수명이 짧고, 패널의 제작 공정이 복잡하며, 상대적으로 높은 비용을 감수해야 하는 문제점을 가지고 있어서, 교류형의 가스방전 표시소자가 각광 받고 있다.

가스방전 표시소자는 색의 누화에 대해서는 엄격하게 제어한다. 이러한 누화를 방지하기 위한 것이 격벽이다.

격벽은 가스방전 표시 상,하판의 밀봉시, 데이터,어드레스 전극간의 간격을 조정하고 완전 칼러 방전을 위한 형광체의 도포를 위해 최소 120㎛ 이상의 두께를 요한다. 또한, 셀간의 피치를 줄이기 위해서는 선폭이 100㎛ 이하의 고정세 패턴을 요구한다.

이러한 격벽패턴을 형성하는 방법에는 스크린 인쇄(screen print)법, 샌드 브라스트(sand blast)법, 감광성법 및 드라이 필름(dry film)법 등이 있다.

스크린 인쇄법은 통상 후막인쇄를 10회 이상 반복인쇄하여 원하는 두께를 얻는다. 이 방법은 맨 하지 저부에는 패턴폭이 퍼지지 않도록 하고 하지층(under layer, 전극, 전극보호층 등)과의 접착강도의 확보를 위해서 점도가 높은 페이스트(paste)를 사용한다. 이 때, 4회 인쇄를 반복실시하는데, 격벽의 전체 두께의 반 이상을 확보한다.

중간부위에는 계속적인 반복인쇄로 인압을 받기 때문에 패턴이 무너질 경우가 있으므로 약간 침투성의 페이스트를 사용하여 진동강도를 확보한다. 이 때에도 계속적으로 4회 반복인쇄를 실시하는데 이 때는 대략 40∼60㎛ 두께를 얻을 수 있다.

상부에는 전면판과의 밀착강도를 확보하고 유동성이 좋은 페이스트를 사용하여 모서리부위에 선폭이 감소해지는 현상을 최소화 시킨다.

이상과 같은 3종류의 다른 유전체 페이스트를 사용하여 12회 이상의 반복인쇄를 통하여 120㎛ 이상의 두께를 확보하고 있지만, 공정수가 많고, 고정세(high aspect ratio) 패턴을 위해서 12회 이상의 반복적인 파인 얼라인(fine align)을 실시해야 하는 번거로움이 따른다.

지금까지는 인쇄기의 파인 얼라인이 우수하여 얼라인 자체는 용이하게 진행되지만, 하지층의 인쇄와 반복적 고온 열소성 공정에 의해 기판인 그라스가 수축되기 때문에 얼라인이 용이치 않다. 이런 현상은 기판의 크기가 커질수록 심해진다.

또한, 종래의 구성방법은 3종류의 페이스트를 사용하여 4회씩 총 12회 반복인쇄공정을 거치는데, 공정중에 페이스트를 3회 이상 걷어내어 공정 자체도 번거롭고, 페이스트 크리닝(cleaning) 공정후 스크린 마스크의 변형 등의 문제점도 생길 수 있기 때문에 고정세 패턴 얼라인이 용이치 않다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 방전공간을 구획하는 격벽 패턴성이 정교하고, 격벽의 형성에 따른 생산성의 향상을 도모할 수 있는 가스방전 표시소자 격벽 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 가스방전 표시소자 격벽 제조방법은, 서로 일정한 간격으로 이격되어 대향하는 투명유리로 된 전면기판 및 배면기판 사이의 내부 공간을 격벽으로 구분하여 방전셀을 형성하는 가스방전 표시소자 격벽 제조방법에 있어서, (가) 상기 배면기판의 상면에 소정패턴의 어드레스 전극층을 형성하는 단계와, (나) 상기 어드레스 전극층이 형성된 기판의 상면에 유전체층을 형성하는 단계와, (다) 상기 유전체층의 상면에 제1페이스트를 소정회 반복인쇄하여 격벽의 하부요소를 형성한 후, 상기 하부요소의 상면에 상기 제1페이스트보다 낮은 점도와 높은 유동성을 가지는 제2페이스트로 소정회 반복인쇄하여 소정패턴의 격벽을 형성하는 단계를 구비한다.

여기서, 상기 격벽의 제1요소의 인쇄는 점도가 높은 페이스트를 사용하는 것이 바람직하다. 이 때, 스퀴즈의 속도는 77∼95㎜/sec로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 격벽의 제2요소 제1페이스트보다 점도가 낮고 유동특성이 우수한 페이스트를 사용하는 것이 바람직하다. 이 때, 속도는 30∼50㎜/sec로 하는 것이 바람직하며, 또한 1회 인쇄후 스퀴즈면의 뒷부분(즉 스크린 마스크상에 유제가 도포된 면)을 세정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가스방전 표시소자 격벽 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에는 본 발명에 따른 가스방전 표시소자의 일 실시예가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 가스방전 표시소자는 서로 일정한 간격으로 이격되어 대향하는 투명 유리로 된 전면기판(14) 및 배면기판(10)을 구비한다. 상기 배면기판(10)의 상면에는 소정패턴의 어드레스 전극(11)이 형성되어 있으며, 상기 어드레스 전극(11)이 형성된 기판(10)위에는 상기 전극(11)이 몰입되는 유전체층(12)이 형성되어 있다. 또한, 상기 배면기판(10)과 대향하는 상기 전면기판(14)의 대향면 상에는 상기 어드레스 전극(11)과 직교하도록 소정의 패턴으로 한쌍의 전극(15), 즉 데이터(data) 전극 및 커먼(common) 전극이 형성되어 있으며, 상기 한쌍의 전극(15)이 형성된 기판(14)의 하면에는 상기 한쌍의 전극(15)이 몰입되는 유전체층(16) 및 형광체층(17)이 순차적으로 형성되어 있다. 상기 전면기판(14) 및 배면기판(10)에 의하여 형성된 내부 공간은 방전거리를 유지시키고 셀간의 전기적 광학적 크로스 토크를 방지하는 격벽(13)에 의하여 각 방전셀들로 구분된다.

이와 같이 구성된 가스방전 표시소자는 각 전극에 소정의 전압이 인가됨에 따라 양이온이 유전체층(12)으로 집적되고, 이 이온들과 한쌍의 전극(15)중의 한 전극과 예비적으로 트리거 방전이 일어나 하전입자가 형성되고, 전면기판(14)의 하면에 형성된 한쌍의 전극(15)사이에서 주방전이 일어난다. 상기 주방전시에 발생되는 자외선에 의해 형광체층(17)이 여기되어 화상을 형성한다.

상술한 바와같이 구성된 가스방전 표시소자에 있어서, 기판(10)에 대한 격벽의 형성은 다음과 같이 이루어진다.

기판(10)에 격벽을 형성하기 위해서는 먼저 세정이 완료된 기판(10)의 상면에 소정의 패턴을 가지는 어드레스 전극층(11)을 형성하고, 다음으로 어드레스 전극층(11)이 형성된 기판(10)의 상면에 유전체층(12)을 형성한다. 상기와 같이 유전체로 이루어진 유전체층(12)의 형성이 완료되면, 상기 유전체층(12)의 상면에 본 발명에 특징에 따른 격벽(13)을 형성한다.

본 발명은 제1페이스트를 이용한 패턴인쇄를 소정횟수 예를들면, 6회 반복인쇄하여 90㎛정도의 두께의 제1요소(13a)를 형성한 후, 얼라인이 용이한 전면패턴을 이용하여 제2페이스트로 제2요소(13b)를 형성하는 것을 특징으로 하고 있다. 여기에서 제1페이스트로서는 하지층인 전극 보호층과의 접착강도 확보(격벽저면이 퍼지지 않고 원하는 치수 확보)와 전체 패턴 두께를 높게하기 위해서 점도가 높은 페이스트(예를들어, ELD 520A; 일본 Okuno사 제품)가 이용되고, 후자의 제2페이스트로서는 유동성이 우수한 페이스트(예를들면, ELD 507B; 일본 Okuno사 제품)가 이용된다.

상기 격벽(13)의 제조방법은, 우선 상기 점도가 높은 제1페이스트를 사용하여 6회 정도 반복적으로 인쇄한다. 이 때, 격벽패턴 스크린 마스크는 ST 325 스크린 마스크를 이용하여 스퀴지 인압은 0.5㎏/㎠로, 마스크와 기판 사이의 거리(snap off distance)는 1.5∼2.0㎜로 공정을 진행하고, 고정세 패턴을 얻기 위해서 스퀴즈의 속도는 빠른 속도인 77∼95㎜/sec로 한다.

물론, 상기와 같이 연속적으로 인쇄를 하면 페이스트의 유동특성이 좋지않기 때문에 인쇄횟수에 따라 두께가 증가할수록 상부의 패턴폭은 상대적으로 좁아지는 문제점은 발생할 수 있지만, 본 발명은 그러한 현상을 이용하여 공정을 구성한다.

그 다음에는 일반 전면패턴(β-print) 마스크를 이용하여 유동성이 좋은 제2페이스트로 소정횟수 예를들면, 4회 반복 인쇄하여 원하는 선폭과 두께를 얻는다. 이 때, 전면패턴 스크린 마스크는 토출성이 좋은 ST 250 스크린 마스크를 이용하며, 스퀴즈 인압은 0.5㎏/㎠로 동일하게 실시하고, 스퀴즈의 속도는 패턴의 모서리부위의 두께보상과 페이스트의 토출성을 증대시키기 위해서 30∼50㎜/sec로 낮게 제어한다.

전면패턴을 사용하여도 패턴성이 보장되는 것은 사전에 격벽을 패턴인쇄로 90㎛정도 형성하였기 때문에, 즉 인쇄기의 스퀴즈가 스크린 마스크를 스퀴징시 기판 그라스에 닿지않고 패턴과 직접 접하기 때문에 기존의 패턴위로만 패턴이 형성되는 것을 이용한 것이다.

또한, 이 때는 점도가 낮고 유동특성이 우수한 페이스트를 사용하기 때문에 두께가 올라갈수록 패턴폭이 좁아진 양 모서리부위에 페이스트가 원할하게 유동되어 패턴의 형상도 매우 좋아진다.

전면패턴에 인쇄공정시는 1회 인쇄후 반드시 스퀴즈면의 뒷부분(즉 스크린 마스크상에 유제가 도포된 면)을 세정을 한다. 이는 페이스트의 점도도 낮고 패턴 밑으로 토출은 되었지만, 패턴으로 형성되지 않고 잔여하고 있는 페이스트를 제거하기 위함이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 가스방전 표시소자 격벽 제조방법은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째; 격벽을 형성함에 있어서 종래 인쇄법에 비하여 그 공정을 단축할 수 있어 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

둘째; 저점도의 페이스트로 토출성이 좋은 전면 패턴을 사용하기 때문에 격벽상부 패턴선폭이 감소되는 현상을 최소화하여 선폭이 일정한 패턴을 얻을 수 있다.

셋째; 패턴인쇄후 전면인쇄를 실시하기 때문에, 기판이나 스크린 마스크의 변형시에도 전면인쇄시는 패턴 얼라인이 필요치 않고도 고정세 인쇄가 가능하고 작업성도 매우 용이하다.

도 1은 가스방전 표시소자의 개략적 구성을 보인 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...배면기판 11...어드레스 전극

12,16...유전체층 13...격벽

13a...제1요소 13b...제2요소

14...전면기판 15...데이터 전극

17...형광체층

Claims (3)

1. 서로 일정한 간격으로 이격되어 대향하는 투명유리로 된 전면기판 및 배면기판 사이의 내부 공간을 격벽으로 구분하여 방전셀을 형성하는 가스방전 표시소자 격벽 제조방법에 있어서,

   (가) 상기 배면기판의 상면에 소정패턴의 어드레스 전극층을 형성하는 단계;

   (나) 상기 어드레스 전극층이 형성된 기판의 상면에 유전체층을 형성하는 단계;

   (다) 상기 유전체층의 상면에 제1페이스트를 소정횟수 반복인쇄하여 격벽의 하부요소를 형성한 후, 상기 하부요소의 상면에 상기 제1페이스트보다 낮은 점도와 높은 유동성을 가지는 제2페이스트로 소정횟수 반복인쇄하여 소정패턴의 격벽을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스방전 표시소자 격벽 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 (다)단계의 제1요소의 인쇄단계는 스퀴즈의 속도를 77∼95㎜/sec로 하는 것을 특징으로 하는 가스방전 표시소자 격벽 제조방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 (다)단계의 제2요소의 인쇄단계는 스퀴지의 속도를 30∼50㎜/sec로 하는 것을 특징으로 하는 가스방전 표시소자 격벽 제조방법.