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KR100957403B1 - 용매를 이용한 전사시트의 코팅에 의한 플라즈마디스플레이 소자의 형광막 형성 방법 - Google Patents

용매를 이용한 전사시트의 코팅에 의한 플라즈마디스플레이 소자의 형광막 형성 방법 Download PDF

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KR100957403B1
KR100957403B1 KR1020030050463A KR20030050463A KR100957403B1 KR 100957403 B1 KR100957403 B1 KR 100957403B1 KR 1020030050463 A KR1020030050463 A KR 1020030050463A KR 20030050463 A KR20030050463 A KR 20030050463A KR 100957403 B1 KR100957403 B1 KR 100957403B1
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KR
South Korea
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fluorescent film
transfer sheet
solvent
back plate
forming
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KR1020030050463A
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김용석
조유정
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엘지전자 주식회사
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP)의 배면판 상에 형광막을 형성하는 방법 및 그것에 의해 제조된 PDP 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 격벽이 형성되어 있는 배면판 상에 용매를 도포하고, 그 위에 형광체가 포함되어 있는 전사시트(green tape)를 위치시켜, 용매가 전사시트내로 투과되면서 발생하는 압력강하 등을 이용하여 전사시트를 격벽 표면과 배면 유전체 상면에 밀착시키는 것을 포함하는 방법에 의해 배면판 상에 형광막을 형성하는 방법과, 그로부터 제조된 PDP 소자를 제공한다.
본 발명에 따르면, 와플(waffle), 허니콤(honeycomb), 미안더(meander), 피시본(fishbone), SDR 타입의 닫힌 셀(closed-cell) 형상의 격벽상에 형광체를 균일하게 코팅하는 것이 가능하고, 형광막 격벽 형성의 공정 수율을 향상시키며, 미세하고 복잡한 형상의 격벽상에 형광막을 형성하는 것이 가능하며, 제조공정의 단축에 의해 비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있기 때문에, PDP의 발광 품질을 향상시키고 배면판의 제조 비용을 감소시킬 수 있는 잇점이 있다.

Description

용매를 이용한 전사시트의 코팅에 의한 플라즈마 디스플레이 소자의 형광막 형성 방법 {METHOD OF MANUFACTURING PHOSPHOR LAYER ON BARRIER RIBS OF PDP BY COATING OF GREEN TAPE USING SOLVENT}
도 1은 플라즈마 디스플레이 소자의 구조를 개략적으로 도시한 단면 사시도이고;
도 2는 종래기술에 따른 인쇄법에 의해 형광막을 형성하는 일부 공정도이고;
도 3은 종래기술에 따른 인쇄법에 의해 형성된 형광막의 단면 사진이고;
도 4는 종래기술에 따른 대기 가압 및 가열에 의한 형광막 전사시트의 형광막 형성방법의 모식도이고;
도 5a 내지 5g는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 형광막 형성방법의 일부 과정의 개략적 공정도이고;
도 6은 본 발명에 따른 방법으로 제조된 SDR 타입 격벽상의 형광막의 표면과 단면에 대한 주사전자 현미경 사진이고;
도 7은 본 발명에 따른 방법으로 제조된 허니컴 타입 격벽상의 형광막의 표면과 단면에 대한 주사전자 현미경 사진이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 상부판 20 : 상부판 유전체
30 : MgO 보호층 40 : 서스테인 전극
50 : 어드레스 전극 60 : 격벽
70 : 형광체 80 : 배면판
90 : 배면판 유전층
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP)의 배면판 상에 형광막을 형성하는 방법 및 그로부터 제조된 PDP 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 격벽이 형성되어 있는 배면판 상에 용매를 도포하고, 그 위에 형광체가 포함되어 있는 전사시트(green tape)를 위치시켜, 용매가 전사시트 내로 투과되면서 발생하는 압력강하 등을 이용하여 전사시트를 격벽 표면과 배면 유전체 상면에 밀착시키는 것을 포함하는 방법에 의해 배면판 상에 형광막을 형성하는 방법과, 그로부터 제조된 PDP 소자를 제공한다.
PDP는 평판형 표시 소자로서 화질이 우수하고, 두께가 얇으며, 무게가 가볍기 때문에 40 인치 이상의 대형 표시장치에 주로 사용되고 있다. PDP는 배면판에 형성된 격벽과 어드레스 전극, 상부판에 형성되어 있는 서스테인 전극이 수직으로 교차하는 지점에서 화소가 형성되어 화상을 구현하게 된다.
이러한 PDP의 개략적인 구조를 나타내면 도 1과 같다. 유리 또는 금속 기판을 소재로 한 배면판(80)상에 유전층(90)이 코팅되어 있고, 어드레스 전극(50)이 배면판(80) 또는 유전층(90)상에 형성되어 있다. 어드레스 전극(50)을 사이에 두껍고 길다란 스트라이프(stripe) 형상의 격벽(60)이 존재하며 상기 격벽(60) 사이의 공간상 표면에 형광체가 도포되어 있어 서브 화소(sub pixel)를 구성한다. 유리로 이루어진 상부판(10) 내에는 서스테인 전극(40)이 형성되어 있으며, 그 아래에 유전체(20)와 MgO 보호층(30)이 존재한다. 따라서, 이들 상부판(10)과 배면판(80)이 결합되게 되면, 상기 격벽(60)에 의해 격리된 다수의 화소 공간(방전셀)이 생기게 된다. 이러한 격리 공간상에는 He/Xe 가스 또는 Ne/Xe 가스 등이 봉입되어 있어서, 서스테인 전극(40)과 어드레스 전극(50)에 전압이 인가되면 상기 공간상에서 플라즈마가 형성되고, 플라즈마로부터 발생하는 진공 자외선(vacuum ultra vilolet)이 격벽 측면 및 격벽간 하저면에 코팅되어 있는 형광체를 여기시켜, 적색, 녹색 및 청색 가시광선이 발생하게 된다.
이러한 형광막을 형성하는 대표적인 방법으로는 인쇄법(printing method)이 있는데, 이 방법이 실제 PDP 제조에 많이 사용되고 있다. 이를 개략적으로 도시하면 도 2와 같다. 인쇄법은 형광체 분말과 무기 바인더 분말을 포함하고 있는 페이스트를 패턴화되어 있는 인쇄 스크린을 이용하여 격벽이 형성되어 있는 배면판에 인쇄하고(도 2의 (a) 참조), 인쇄된 페이스트가 점도 특성으로 인해 격벽 표면 및 배면 유전체 상면으로 유동이 발생하여 코팅되도록(도 2의 (b) 참조) 하는 방법이다. 이러한 인쇄법으로 형성된 형광막은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 격벽의 상부 표면의 형광체 두께가 얇고, 아래 모서리 부위에 형광체가 많이 쌓이게 되어 두껍게 나타난다. 따라서, 방전셀 내부의 모서리 부분에 형광막이 과다하게 형성되어 재료의 손실이 크고, 방전 공간을 감소시키는 문제점이 있다. 또한, 인쇄 스크린의 패턴과 배면판의 격벽 패턴의 정렬이 정확하지 않거나, 또는 반복적인 인쇄에 의하여 인쇄 스크린이 연신될 경우에는, 형광체 페이스트가 원하지 않는 다른 방전셀에 인쇄되어 혼색을 유발하는 문제점이 있다. 더욱이, 최근 PDP가 50인치 이상으로 대형화되고 있는 점을 고려할 때, 인쇄법은 경제성 면에서 한계에 도달하고 있다. 즉, 대형화에 따라 인쇄 스크린의 수명이 단축되고 상호 정렬이 곤란해지고 있으며, 이는 PDP 배면판의 제조 수율 및 생산성을 저하시키는 문제점으로 작용하고 있다. 또한, 최근 PDP의 고정세화, 고효율화가 요구됨에 따라, 형광막이 형성될 방전셀의 형상이 기존의 스트라이프(stripe) 타입에서, 와플(waffle), 허니콤(honeycomb), 미안더(meander), 피시본(fishbone), SDR 등과 같은 닫힌 셀(closed-cell) 타입이 제안되고 있다. 이와 같은 타입의 방전셀은 인쇄 스크린과의 정렬이 더욱 어렵고, 균일한 형광막을 얻기가 곤란하여, PDP 배면판의 생산 수율 및 생산성을 저하시키는 문제점으로 작용하고 있다.
인쇄법 이외의 방법으로서, 감광성 페이스트를 배면판 상에 전면 인쇄하고, 마스크를 이용하여 패터닝한 뒤, 소성하여 형광막을 형성하는 방법이 발표되어 있다(SID 01 Digest, p537(2001)). 이 방법을 약술하면 다음과 같다. 우선, 형광막을 구성하는 형광체 분말과 무기 바인더 분말을 포함하고 있는 감광성 페이스트를 격벽이 형성되어 있는 배면판 상에 소정의 두께로 전면 인쇄한다. 이렇게 전면 인쇄된 형광막을 마스크를 이용하여 노광 및 현상을 거쳐 필요한 부분에 형광막을 패터닝하는데, 인쇄 및 패터닝 공정을 R(red), G(green), B(blue)의 3 가지 형광체 페이스트에 대하여 순차적으로 실시하여 필요한 삼원색 형광막 패턴을 형성한다. 이와 같이 제조된 형광막은 소정의 온도 프로파일을 거쳐 소성하여 형광막으로 제조된다. 감광성 페이스트의 전면 인쇄 및 패터닝에 의한 형광막 형성 공정은, 상기 인쇄법과 비교할 때, 인쇄 스크린과 격벽 패턴과의 정렬이 필요없기 때문에 정렬 오차로 인한 생산 수율 및 생산성의 감소가 없는 장점이 있다. 그러나, 이 방법의 경우, 닫힌 셀의 격벽 및 배면 유전체 상면에 균일한 두께의 형광막 형성이 곤란하며, 대면적 배면판에 균일 인쇄를 위한 비용이 많이 소요되는 문제점을 가지고 있다.
최근, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 형광체 분말이 포함되어있는 감광성 전사시트를 격벽이 형성되어 있는 배면판에 압착시키고, 마스크를 이용한 노광 및 현상에 의해 패터닝한 뒤, 소성하는 공정에 의하여 형광막을 형성하는 공정이 일본 특개평11-114481, 평11-158447, 평11-179273, 평 11-179278 등에 개시되어 있다. 감광성 전사시트를 배면판의 격벽 표면 및 배면 유전체 상면에 코팅하는 방법으로서, 150℃의 열풍을 감광성 시트에 가하여 시트를 셀내로 열간 압입하는 방법이 제공되어 있다(일본 특개평 11-179273). 이를 모식적으로 나타내면 도 4와 같다. 전사시트를 이용하여 형광체를 형성하는 방법은, 기존의 감광성 페이스트를 이용하여 격벽을 형성하는 공정에 비하여, 제조 공정이 단순하고, 균일한 형광막을 형성할 수 있는 장점이 있으나, 150℃의 열풍을 감광성 시트에 가하는 방법은 열풍에 의하여 감광성 시트가 불균일하게 변형될 가능성이 있다. 즉, 대면적에 대하여 균일한 온도의 열풍을 동일한 압력으로 가하는 것이 매우 곤란하기 때문에, 형성된 형광막이 격벽 및 배면 유전체 표면에 균일하게 코팅되는 것이 곤란한 문제점이 있다. 이와 같은 열풍 압입법의 또다른 문제점은 닫힌 셀에 적용하기가 곤란하다는 것이다. 즉, 전사시트가 닫힌 셀의 격벽 상부에 부착되면, 닫힌 셀 내부의 대기가 트래핑(trapping)되게 되고, 열풍을 가하면, 셀 내부 대기가 팽창하기 때문에, 이 팽창 압력 이상의 외압을 가해야 전사시트가 격벽 및 배면 유전체의 표면에 밀착되게 된다. 그러나, 이렇게 열압입된 전사시트와 격벽 및 배면 유전체 계면에는 가압된 대기가 잔존하고 있기 때문에, 외압을 제거하면 가압되었던 대기가 다시 팽창하여 전사시트가 격벽 및 배면 유전체로부터 분리되는 문제점을 유발하게 된다. 따라서, 외부 가압에 의하여 전사시트를 격벽 및 배면 유전체 표면에 균일한 형광막을 형성하는 것은 실제로 불가능하다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 형광막용 전사시트를 열풍 가압 방식에 의하여 형광막을 형성하는 기술을 대체하는 신규한 제조방법을 제공하여, 종래 기술의 문제점과 과거로부터 요망되어 온 기술적 과제를 일거에 해결함을 목적으로 한다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
첫째, 용매의 투과를 이용한 새로운 형광막 형성방법에 의해, 격벽 폭이 10 ㎛ 정도로 얇고, 스트라이프(stripe) 타입의 단순한 격벽 형상뿐만 아니라 미안더(meander) 타입, 와플(waffle) 타입, 허니콤(honeycomb) 타입, SDR 타입 등과 같은 닫힌 셀(closed-cell) 타입의 격벽 상에 형광막을 제조할 수 있는 기술을 제공한다.
둘째, 균일한 형광막 형성방법을 제공하여, 형광막 재료의 손실을 최소화하고, 방전셀내의 방전 공간을 최대화함으로써 PDP의 방전 효율을 제고할 수 있는 형광막 형성 공정 기술을 제공한다.
셋째, 공정의 균일성 및 생산 수율이 높은 전사시트를 이용한 제조방법에 의해, PDP의 제조 공정 비용을 낮출 수 있는 기술을 제공한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서 제공하는 플라즈마 디스플레이 소자(PDP)용 배면판 형광막 형성 방법은,
(A) 격벽이 형성되어 있는 배면판의 상면에 용매를 도포하는 단계;
(B) 제 1 색상의 형광체를 포함하고 있는 감광성 전사시트를 상기 용매가 도포된 배면판에 취부하여, 상기 용매가 상기 전사시트를 투과하면서 격벽과 전사시트 사이의 공간에 발생한 압력 강하 등으로 인해 상기 전사시트가 격벽 표면과 배면 유전체 상면에 밀착되어 제 1 색상에 대응되는 예비 형광막을 형성하는 단계;
(C) 상기 예비 형광막을 패턴화된 마스크를 이용하여 노광 및 현상하여 패터닝하는 단계; 및
(D) 상기 패턴화된 예비 형광막을 소결하여 제 1 색상에 대응되는 형광막을 형성하는 단계;
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를 포함하는 것으로 구성되어 있다.
본 발명의 특징 중의 하나는, 격벽에 의하여 형성된 방전셀 내로 감광성 전사시트를 용매를 이용하여 격벽 표면 및 배면 유전체 상면에 일치하도록(conforming) 밀착시켜 형광막을 형성하기 때문에, 종래기술에서와 같은 외부 압력 및 열에 의한 형광막의 불균일성이 극히 적으며, 닫힌 셀(close cell)에서 공기 트래핑이 발생하지 않으므로, 소망하는 형상의 형광막을 손쉽게 제조할 수 있다. 형광체가 포함되어 있는 감광성 전사시트를 이와 같이 용매를 이용하여 격벽 등에 코팅하는 방법은 이제껏 보고된 바가 없는 전혀 새로운 방식이며, 본 발명에서와 같은 PDP 뿐만 아니라 미세한 요철 공간상에 형광막의 형성이 필요한 기타 분야에서 다양하게 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 형광막 형성 방법에서 고려되어야 할 일부 요건들을 살펴보면, (ⅰ) 전사시트를 통한 용매의 투과도(permeability)가 적절한 생산성을 얻기에 충분할 정도로 커야 하고, (ⅱ) 전사시트가 배면판 상의 격벽과 유전체 표면에 밀착되는 과정에서 파단이 발생하지 않을 정도로 파단 연신율이 충분하게 커야 한다.
첫 번째 요건(ⅰ)인 적절한 삼투압 형광막 공정의 생산성을 구현하기 위하여 감광성 전사시트 내로의 용매의 투과도(permeability)는 10-6 ㎤/㎠·sec 이상인 것이 바람직하고, 10-4 ㎤/㎠·sec 이상인 것이 더욱 바람직하다. 예를 들어, 투과도가 10-4 ㎤/㎠·sec 인 용매를 격벽 높이가 120 ㎛인 배면 기판상에 채울 경우, 용매가 전사시트를 투과하여 형광막이 격벽 표면과 배면 유전체 상면에 밀착되는 형성되는데 걸리는 시간은 약 120 초(seconds)이다. 이러한 투과도는, 코팅 공정의 안정성과 생산성을 고려하여 적절한 용매 및 전사시트의 유기물 조성을 선정함으로써 결정될 수 있다.
두 번째 요건(ⅱ)인 전사시트의 요구 파단 연신율은 방전셀의 형상에 따라 좌우된다. 40 인치 PDP 스트라이프 타입 방전셀의 상부에 놓여진 전사시트가 변형되어 격벽 표면 및 배면 유전체 상면에 균일하게 코팅될 경우에 요구되는 전사시트의 파단 연신율은 약 150% 이상이다. 스트라이프형 격벽의 경우, 전사시트의 변형은 스트라이프형 격벽의 수직 방향으로 일축 변형으로 발생한다. 이에 비하여, 와플 구조와 같은 닫힌 셀의 경우에는 이축 변형(plane strain condition)이 발생하기 때문에, 일축 연신에 비하여 높은 파단 연신율을 필요로 한다. 보통의 경우 전사시트의 파단 연신율은 150% 이상이 바람직하며, 200% 이상이 더욱 바람직하다. 반면에, 전사시트가 격벽 표면 및 배면 유전체 상면에 코팅될 경우, 전사시트가 전연되어야 하는데, 이를 용이하게 하기 위해서 전사시트의 팽윤(swelling)현상을 이용하는 것도 가능하다. 즉, 용매가 전사 시트내로 침투하게 되면, 용매에 의하여 팽윤이 발생하여 길이가 늘어나게 되는데, 이러한 용매/전사 시트의 조합을 사용하면 전사시트의 파단 연신율의 제한을 덜 받게 된다. 따라서, 상기 파단 연신율은 용매에 의해 팽윤된 상태에서의 연신율을 의미하는 것으로 해석될 수 있다.
상기 단계(A) - (C)는 각각의 색상, 즉, R(red), G(green), 및 B(blue) 감광성 전사시트에 대하여 반복하여 실시되며, 최종 소결공정(단계(D))에 의해 PDP용 형광막이 제조된다.
본 발명의 형광막 형성방법을 도 5a 내지 5g를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서에서 정의하고 있는 제조공정의 조건들은 형광막 형성 공정과 관련하여 당해 분야에서 일반적으로 받아들여질 수 있는 범위로서, 특별히 설명하고 있 지 않은 경우에는 이러한 공정에서 전사시트의 두께, 온도 등과 같은 설정 조건들은 최적의 실행을 위해 받아들여질 수 있는 범위로서 정의되고, 별도로 설명하지 않은 조건들은 당업계에 알려져 있는 조건들과 동일할 수 있다.
우선, 도 5a를 참조하면, 형광체를 포함하고 있는 슬러리를 전사시트로 제조한다. 전사시트는 테이프 캐스팅, 롤 코팅, 닙 코팅(nip coating), 다이 코팅(die coating) 등 공지되어 있는 방법들을 사용하여 제조할 수 있다. 공정의 편의를 위하여, 슬러리를 이형지(release film) 위에 코팅하여 제조하는데, 이형지는 이후 설명하는 도 5c의 공정에서 제거된다. 전사시트의 두께는 소성 후 요구되는 형광막의 두께를 얻을 수 있는 것이면 특별히 제한되는 않으며, 일반적으로는 10 ㎛ 내지 50 ㎛ 범위가 바람직하고, 20 ㎛ 내지 30 ㎛ 범위가 더욱 바람직하다. 전사시트의 조성은 특정한 색상(R, G 및 B 중의 예를 들어 R)의 형광체(무기 분말), 감광성 모노머 및/또는 올리고머, 감광성 개시제, 유기 및/또는 무기 바인더 등과, 시트상으로의 제조를 위한 유동성을 제공하는 용매, 높은 파단 연신율을 제공하기 위한 가소제, 일정한 형상을 부여하기 위한 충진제 등을 또한 포함할 수 있지만, 본 발명의 제조방법을 실행할 수 있는 것이라면 이에 국한되지 않는다. 감광성 모노머 등은 이후 설명하는 도 5e에서의 노광시 광에 노출된 부위에서만 중합반응이 일어나 3차원 가교 중합물을 형성함으로써, 현상과정에서 제거되지 않고 남아 있다가, 도 5g의 최종 소결과정에서 제거된다.
도 5b를 참조하면, 격벽이 형성되어 있는 배면판에 일정한 높이로 용매를 도포한다. 용매의 도포는 디스펜싱(dispensing), 디핑(dipping), 스핀 코팅(spin coating) 등 다양한 방법에 의해 행해질 수 있다. 용매의 도포 높이는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 격벽의 높이에 거의 상응하는 높이로 도포하여, 공기의 트래핑을 방지하고 전사시트로의 투과가 용이하게 일어날 수 있도록 한다. 용매는 전사시트를 구성하는 성분들, 대표적으로는, 형광체, 감광성 모노머 및/또는 올리고머 등의 물성을 변형시키지 않고, 배면판의 격벽과 유전체를 손상시키지 않으면서, 전사시트로의 투과가 용이한 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 전사시트에 대한 투과도(permeability)가 높고 휘발성이 높은 용매가 사용된다. 본 발명에 사용될 수 있는 용매로는 물, 저급 알코올, 아세톤 등을 대표적인 예로 들 수 있지만, 기타 다양한 물질들이 사용될 수 있음은 물론이다.
도 5c를 참조하면, 용매가 도포된 배면판 상에 전사시트를 위치시킨다. 이형지는 전사시트를 위치시키기 전 또는 그 이후에 제거될 수 있으며, 이형지를 위치시키는 과정은 공기의 트래핑을 방지하기 위하여 배면판의 한쪽 측면부터 순차적으로 행하거나 또는 전사시트의 중앙을 아래쪽으로 다소 구부린 상태에서 배면판의 중앙 부위부터 순차적으로 행할 수도 있다. 또한, 전사시트를 위치시키는 과정을 용이하게 하기 위하여 별도의 장치가 이용될 수도 있으며, 전사시트의 상부에서, 예를 들어, 약간의 공기압, 기계적 압력 등 일정한 힘을 인가하여 공정의 효율성을 높일 수도 있다. 용매가 도포되어 있는 배면판 상에 전사시트를 위치시키면, 이 때부터 바로 용매의 투과가 일어난다. 투과는 용매의 확산, 삼투압 등 다양한 이론에 의해 설명될 수 있는 용매의 이동에 의해 발생하며, 초기 투과 과정에서 전사시트는 용매에 의해 다소 팽윤되어 파단 연신율은 더욱 증가하게 된다.
도 5d를 참조하면, 전사시트 내로의 용매의 투과가 진행됨에 따라 전사시트와 방전셀(즉, 격벽들과 유전층으로 둘러싸인 공간) 사이의 밀폐 공간에 채워져 있는 용매의 량이 줄어들게 되고, 그로 인해 상기 밀폐 공간에서 압력 강하가 발생하게 된다. 따라서, 이러한 압력 강하와 전사시트의 무게(정확하게는, 용매에 의해 팽윤된 전사시트의 무게) 등에 의해 전사시트의 높이는 계속적으로 낮아지게 된다. 전사시트 내로 투과된 용매는 전사시트의 상부면에까지 도달한 후 기화됨으로써, 계속적으로 전사시트내로의 용매 투과를 유도하게 된다. 용매의 투과 속도는 앞서의 설명과 같이, 용매 자체의 투과도 및 휘발성, 전사시트 자체의 조성 등 다양한 요소들에 의해 결정되지만, 공정의 생산성을 높이기 위한 방법으로서, 예를 들어, 배면판을 일정한 온도로 가열하거나, 전사시트 표면에 대기 유동을 발생시킬 수 있는 정도의 가스 분사를 행할 수도 있다. 이와 같이, 배면판을 가열함으로써 용매의 기화를 직접적으로 도와 투과도를 향상시킬 수 있고, 전사시트 표면에 대기 유동을 활발하게 함으로써 전사시트 표면의 용매 분압을 저하시켜 투과도를 향상시킬 수도 있다. 그러나, 이러한 예시적인 방법들 이외에 용매의 투과도를 높여 생산성을 향상시킬 수 있는 방법들은 매우 다양할 수 있으며, 이러한 부가적인 방법들은 모두 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이와 같이, 용매의 투과과정이 완료되면, 도 5e에서와 같이, 배면판의 표면 형상, 즉, 격벽 표면과 배면 유전체 상면을 따라 고르게 전사시트가 코팅되어 예비 형광막(preliminary phosphor layer)이 형성되게 된다. 이와 같이, 배면판의 표면 형상에 일치하면서 균일하게 형광막이 형성된 예는 이제껏 당업계에 보고된 적이 없다.
도 5f를 참조하면, 이렇게 형성된 예비 형광막을 노광 및 현상함으로써 패터닝하여 특정한 색상(예를 들어, R)의 형광막을 남기게 되는, 감광성 형광막의 패터닝은 전사시트를 감광시킬 수 있는 방법이라면 특별히 제한이 없으며, UV 리쏘그라피(UV lithography), 레이저 리쏘그라피(laser lithography), X-ray 리쏘그라피(X-ray lithography) 등의 공지기술이 사용될 수 있으며, 그 중 UV 리쏘그라피(UV lithography) 기술은 제조공정의 단가를 낮추는데 바람직하다.
상기 도 5b - 5f의 과정은 나머지 색상(예를 들어, G 및 B)의 형광막을 형성하기 위하여 반복되며, 그 결과, 도 5g에서와 같이 R, G, B의 3 가지 색상이 패터닝된 형광막이 얻어지게 된다. 이러한 3 색상 패터닝 형광막을 소결하면, 유기 성분의 물질은 모두 제거되고, 형광체와 기타 무기 바인더의 무기물만이 남게 되어 최종적인 형광막이 제조된다.
도 6과 도 7에는 본 발명의 방법에 의해 SDR 및 허니콤(honeycomb) 격벽 상에 형성된 형광막의 평면 및 단면 SEM 사진들이 개시되어 있다. 이들 사진에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 형광막들은 격벽 표면 및 배면 유전체 상면에 매우 균일하게 형성되어 있는 것을 알 수 있는 바, 이는 도 3에 개시되어 있는 종래 방법으로 제조된 형광막들과는 큰 차이를 보여주고 있다.
이상은 본 발명에 따른 하나의 예시적인 제조방법을 표현한 것으로, 공정의 효율성을 높이거나 더욱 양질의 형광막을 제공하기 위하여, 기타 별도의 내용이 추가되거나 또는 일부 내용이 변형될 수도 있으며, 이들은 모두 본 발명의 범주에 포 함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 또한 이러한 격벽이 형성된 배면판을 사용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 소자(PDP)에 관한 것이다. 격벽이 형성된 배면판을 사용하여 PDP를 제조하는 방법은 당업계에 이미 잘 알려져 있으므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 PDP 배면판상에 형성되는 형광막의 제조 방법에 따르면, 형광체용 전사시트를 용매의 삼투압력을 이용하여 격벽 및 배면 유전체 표면에 형성시키기 때문에, 기존의 인쇄 공정에서 문제시되는 대면적 인쇄시의 정렬 오차에 의한 혼색의 발생, 인쇄 스크린의 단수명 및 복잡한 공정에 따른 제조 원가의 상승, 형광막 두께의 변화에 따른 재료 손실 및 방전 공간의 감소에 따른 PDP 방전 효율의 감소, 인쇄 스크린에 의한 격벽의 기계적 손상을 방지하는 것이 가능하다. 또한 최근 PDP의 고정세화에 따라서 격벽의 두께가 얇아지고, 닫힌 셀(closed cell)이 채용되고 있는 상황에서, 이들 고정세, 닫힌 방전셀에 균일한 두께의 형광막을 형성하는 것이 가능하여, 고품위의 PDP 표시 소자를 제조할 수 있는 방법을 제공하게 되는 것이다. 결국, 본 발명의 제조방법은 PDP 배면판의 제품 신뢰성을 향상시키고, 제품의 수율 향상 및 품질의 균일성을 향상시키는 것이 가능하며, 그러한 형광막 성형공정은 PDP 배면판의 제조원가를 크게 감소시킬 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 하여 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형이 가능할 것이다.

Claims (9)

  1. 플라즈마 디스플레이 소자(PDP)용 배면판 상에 형광막을 형성함에 있어서,
    (A) 격벽이 형성되어 있는 배면판의 상면에 용매를 도포하는 단계;
    (B) 제 1 색상의 형광체를 포함하고 있는 감광성 전사시트를 상기 용매가 도포된 배면판에 취부하여, 상기 용매가 상기 전사시트를 투과하면서 격벽과 전사시트 사이의 공간에 발생한 압력 강하 등으로 인해 상기 전사시트가 격벽 표면과 배면 유전체 상면에 밀착되어 제 1 색상에 대응되는 예비 형광막을 형성하는 단계;
    (C) 상기 예비 형광막을 패턴화된 마스크를 이용하여 노광 및 현상하여 패터닝하는 단계; 및
    (D) 상기 패턴화된 예비 형광막을 소결하여 제 1 색상에 대응되는 형광막을 형성하는 단계;
    를 포함하는 것으로 구성되어 있는 플라즈마 디스플레이 소자의 형광막 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 감광성 전사시트 내로의 용매의 투과도(permeability)가 10-6 ㎤/㎠·sec 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 소자의 형광막 형성 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 투과도가 10-4 ㎤/㎠·sec 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 소자의 형광막 형성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전사시트의 파단 연신율은 150% 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 소자의 형광막 형성 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전사시트 내로 용매가 투과함에 따라 팽윤이 일어나는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 소자의 형광막 형성 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 색상은 R(red), G(green) 및 B(blue) 중 어느 하나이며, 상기 제 1 색상을 제외한 제 2 색상 및 제 3 색상에 대하여 상기 단계(A) - (C)를 반복하여 실시하는 단계가 더 포함되며,
    상기 반복 실시에 따른 최종 소결 공정(단계(D))에 의해 제 1, 2 및 3 색상에 대응되는 PDP용 형광막이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 소자의 형광막 형성 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 단계(B)에서 배면판을 일정한 온도로 가열하거나, 또는 전사시트 표면에 가스 분사를 행하여 대기 유동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 소자의 형광막 형성 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 격벽의 형상은 스트라이프(stripe) 타입 및 와플(waffle), 허니콤(honeycomb), 미안더(meander), 피시본(fishbone), SDR 타입을 포함하는 닫힌 셀(closed-cell) 형상 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 소자의 형광막 형성 방법.
  9. 제 6 항의 방법에 의해 제조된 제 1, 2 및 3 색상에 대응되는 형광막을 사용한 플라즈마 디스플레이 소자.
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