(57)【要約】【課題】Ｘ線を利用して高精細の隔壁パターンを高い形状精度で成形できる、新規かつ改良されたＰＤＰ用下部パネルの製造方法を提供すること。【解決手段】基底基板を準備する工程と、基底基板上に隔壁用素材層を形成する工程と、隔壁用素材層上にＸ線を照射することによって隔壁パターンを形成する工程と、隔壁用素材層を現像してパターン化する工程と、を含むことを特徴とする、プラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法が提供される。【選択図】図２
2008166282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基底基板を準備する工程と、
前記基底基板上に隔壁用素材層を形成する工程と、
前記隔壁用素材層上にＸ線を照射することによって隔壁パターンを形成する工程と、
前記隔壁用素材層を現像してパターン化する工程と、
を含むことを特徴とする、プラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【請求項２】
前記隔壁用素材層は、Ｘ線に反応して現像性を有する物質を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【請求項３】
前記隔壁用素材層は、前記基底基板上にペーストを塗布するか、またはシート資材を積層することによって形成されることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【請求項４】
前記基底基板上には、複数の電極が配列されていることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【請求項５】
前記隔壁用素材層は、前記電極が埋め込まれる誘電体層上に形成されることを特徴とする、請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【請求項６】
前記隔壁用素材層を形成する工程と隔壁パターンを形成する工程との間に、前記隔壁用素材層に対する乾燥工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【請求項７】
前記Ｘ線の光路上に前記Ｘ線に対する遮光及び透光領域が設計されたフォトマスクが介在することによって、前記隔壁用素材層上に隔壁パターンが形成されることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【請求項８】
前記フォトマスクは、前記隔壁用素材層の一部をカバーする領域に形成されることを特徴とする、請求項７に記載のプラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【請求項９】
前記Ｘ線の光源及び前記フォトマスクは、予め設定された位置に固定的に設置され、前記隔壁用素材層の置かれた前記基底基板が光走査方向に移送されつつ、前記Ｘ線で光走査されることを特徴とする、請求項７に記載のプラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【請求項１０】
前記Ｘ線は、予め設定された移送経路に沿って光走査されつつ、前記隔壁用素材層上に隔壁パターンを形成することを特徴とする、請求項７に記載のプラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【請求項１１】
前記パターン化された隔壁用素材層に対する焼成工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【請求項１２】
前記Ｘ線は、０.０１Å〜１００Åの波長を有することを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【請求項１３】
基底基板上に第１の厚さで第１隔壁用素材層を形成する工程と、
Ｘ線を照射して前記第１隔壁用素材層上に第１隔壁パターンを形成する工程と、
前記第１隔壁用素材層上に第２の厚さの第２隔壁用素材層を形成する工程と、
Ｘ線を照射して前記第１隔壁用素材層及び前記第２隔壁用素材層上に第２隔壁パターンを形成する工程と、
前記第１隔壁用素材層及び前記第２隔壁用素材層を現像してパターン化する工程と、
を含むことを特徴とする、プラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【請求項１４】
前記Ｘ線は、異なるフォトマスクを通じて前記第１隔壁用素材層及び前記第２隔壁用素材層上に前記第１隔壁パターン及び前記第２隔壁パターンをそれぞれ形成することを特徴とする、請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【請求項１５】
前記第１隔壁パターン及び前記第２隔壁パターンは、相互交差する方向に延びるストライプ状のパターンを有することを特徴とする、請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法に関し、より詳細には、高精細の隔壁パターンを高い形状精度で成形できる、Ｘ線を利用したプラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）は、上部基板と下部基板との間に維持電極及びアドレス電極をマトリックス状に形成し、前記電極の間で放電を起こし、ここで発生した紫外線を利用して蛍光体を励起させることによって画像を具現する平板ディスプレイ装置である。
【０００３】
図１は、通常的な交流駆動方式の面放電型ＰＤＰの概略を示す説明図である。図１を参照すれば、複数のアドレス電極２２が配された下部基板２０上には、アドレス電極２２を埋め込む下誘電体層２１が形成され、下誘電体層２１上には、複数の放電空間Ｇを区画してそれぞれ独立的な発光領域に形成する隔壁２４が配される。各放電空間Ｇには、Ｒ、Ｇ、Ｂ蛍光体２５が塗布されている。蛍光体２５は、プラズマ放電時に発生する紫外線によって励起されて、所定の画像を構成する可視光を生成する。
【０００４】
維持電極対１６が配された上部基板１０には、上誘電体層１１と保護膜１５とが順次に形成される。上誘電体層１１は、プラズマ放電時に壁電荷を蓄積し、保護膜１５は、プラズマ放電時にガスイオンのスパッタリングから維持電極対１６と上誘電体層１１とを保護すると同時に、２次電子の放出効率を高める役割を行う。このようなＰＤＰの放電空間Ｇの内部には、４００〜６００Ｔｏｒｒほどの圧力でＨｅ、Ｘｅ、Ｎｅの不活性混合ガスが封じ込まれる。
【０００５】
隔壁２４は、図１に示したように、開放型構造のストライプパターンまたはさらに放電効率の高い閉鎖型構造で形成され、上部基板１０と下部基板２０との間の所定間隔を維持し、放電空間Ｇを区画する役割を行う。隔壁２４は、各放電空間Ｇの間の電気的・光学的なクロストークを防止することにより、色純度を含む画像品質を向上させ、蛍光体２５が塗布される塗布面積を提供することによってＰＤＰの発光輝度に寄与する。このような直接的な役割と共に、隔壁２４は、放電空間Ｇを区画することによってＲ、Ｇ、Ｂの放電空間Ｇが集まってなる画像の最小単位としての画素を定義し、また、放電空間Ｇの間のセルピッチを定義して画像の解像度を決定する。したがって、隔壁２４は、画像品質及び発光効率のための核心的な構成であり、最近パネルの大型化と高精細化とが要求されるにつれて、隔壁についての多様な研究がなされている。
【０００６】
一般的な隔壁の製造方法として、スクリーンプリンティング法、サンドブラスティング法、エッチング法、感光性ペーストを使用したフォトリソグラフィ法が適用されている。そのうち、感光性ペーストを使用したフォトリソグラフィ法は、以下のような工程でなされる。まず、セラミック隔壁材料を含んでいる感光性ペーストを基板上に塗布した後に乾燥して所望の厚さを得た後、整列された光マスクを通じてＵＶ（Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）光を照射して感光性ペーストを選択的に露光させ、現像液を適用して硬化されていない部分を除去した後、焼成して最終的に隔壁を完成する。上記露光工程でＵＶ光に露出された感光性ペーストの一部は、重合反応を通じて硬化されて隔壁を形成し、光マスクによって遮光された残りの部分は、硬化されず、現像を通じて分解除去される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記感光性ペーストは、無機微粒子と有機物とを含みうるが、無機微粒子と有機物との界面でＵＶ光が散乱されつつ、当初マスク上に設計された照射領域を越えて隣接した部分までも共に光硬化されるという問題がある。また、ＵＶ光の進路に沿って発生する散乱によって、感光性ペーストの底部に近接した領域には、硬化のための十分な光量が供給されないという問題も発生する。ＵＶ光の浸透を深くするために、ＵＶ光の強度を高める場合には、必然的に散乱光の強度も共に上昇するという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、Ｘ線を利用して高精細の隔壁パターンを高い形状精度で成形できる、新規かつ改良されたＰＤＰ用下部パネルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基底基板を準備する工程と、基底基板上に隔壁用素材層を形成する工程と、隔壁用素材層上にＸ線を照射することによって隔壁パターンを形成する工程と、隔壁用素材層を現像してパターン化する工程と、を含むことを特徴とする、プラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法が提供される。
【００１０】
隔壁用素材層は、Ｘ線に反応して現像性を有する物質を含んでいてもよい。
【００１１】
隔壁用素材層は、基底基板上にペーストを塗布するか、またはシート資材を積層することによって形成されてもよい。
【００１２】
基底基板上には、複数の電極が配列されていてもよい。
【００１３】
隔壁用素材層は、電極が埋め込まれる誘電体層上に形成されていてもよい。
【００１４】
隔壁用素材層を形成する工程と隔壁パターンを形成する工程との間に、隔壁用素材層に対する乾燥工程を含んでもよい。
【００１５】
Ｘ線の光路上にＸ線に対する遮光及び透光領域が設計されたフォトマスクが介在することによって、隔壁用素材層上に隔壁パターンが形成されていてもよい。
【００１６】
フォトマスクは、隔壁用素材層の一部をカバーする領域に形成されていてもよい。
【００１７】
Ｘ線の光源及びフォトマスクは、予め設定された位置に固定的に設置され、隔壁用素材層の置かれた基底基板が光走査方向に移送されつつ、Ｘ線で光走査されていてもよい。
【００１８】
Ｘ線は、予め設定された移送経路に沿って光走査されつつ、隔壁用素材層上に隔壁パターンを形成してもよい。
【００１９】
パターン化された隔壁用素材層に対する焼成工程をさらに含んでもよい。
【００２０】
Ｘ線は、０.０１Å〜１００Åの波長を有していてもよい。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、基底基板上に第１の厚さで第１隔壁用素材層を形成する工程と、Ｘ線を照射して第１隔壁用素材層上に第１隔壁パターンを形成する工程と、第１隔壁用素材層上に第２の厚さの第２隔壁用素材層を形成する工程と、Ｘ線を照射して第１隔壁用素材層及び第２隔壁用素材層上に第２隔壁パターンを形成する工程と、第１隔壁用素材層及び第２隔壁用素材層を現像してパターン化する工程と、を含むことを特徴とする、プラズマディスプレイパネル用下部パネルの製造方法が提供される。
【００２２】
Ｘ線は、異なるフォトマスクを通じて第１隔壁用素材層及び第２隔壁用素材層上に第１隔壁パターン及び第２隔壁パターンをそれぞれ形成してもよい。
【００２３】
第１隔壁パターン及び第２隔壁パターンは、相互交差する方向に延びるストライプ状のパターンを有していてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明によれば、所定の光特性を有するＸ線を利用して隔壁パターンを隔壁素材層に正確に形成することによって、高精細／高解像度の隔壁パターンを高い形状精度で具現することができる。
【００２５】
また、隔壁パターン形成のために適用されるＸ線は、高浸透力を有するため、高い縦横比の隔壁形状を製作するために感光性ペーストを工程上の制約なしに所望の厚さほど厚く形成することができる。
【００２６】
さらに、上記Ｘ線は、異なる成分からなる２成分系以上の隔壁用素材層に対して相対的に低い散乱特性を有するため、隔壁用素材層の選択において、屈折率など別途の光特性を考慮する必要がない。これは、従来のＵＶリソグラフィ工程で使われた特殊素材層を製造するための高い製造コストが節減されるということを意味する。
【００２７】
また、本発明によれば、パターン形成のためのＸ線マスクの適用において、所要面積に限定してマスクを狭小化させることによってコスト低減及びコスト競争力を増大させ、特に、４０インチ以上の大面積プラズマディスプレイ用製品の製作時に、高いコスト節減効果を提供しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２９】
（第１実施形態）
図２は、本発明の第１実施形態によるＰＤＰ用下部パネルの製造方法に関する工程を示す流れ図である。図２を参照すれば、本発明の第１実施形態にかかる製造方法は、以下のような工程を含んでなる。まず、ＰＤＰ用下部基板を準備し（ステップＳ１０１）、当該下部基板上に隔壁用素材層を所望の厚さに形成した後（ステップＳ１０３）、当該隔壁用素材層上にＸ線を照射して隔壁パターンを形成する（ステップＳ１０５）。次いで、隔壁用素材層を現像してパターン化し（ステップＳ１０７）、最後に、選択的な焼成工程を経て最終的なＰＤＰ用下部パネルを完成する（ステップＳ１０９）。
【００３０】
以下では、上述した工程について工程順序に従ってさらに具体的に説明する。図３Ａ〜図３Ｅは、上述した工程についての概略的な工程を示す説明図である。まず、図３Ａに示したように、あらかじめ準備されたＰＤＰ用下部基板１２０をステージＳ上に配するが、下部基板１２０は、ガラス素材層のガラス基板や可撓性を有するプラスチック素材層のフレキシブル基板で設けられる。このとき、下部基板１２０上には、複数の電極１２２が配され、追加的に、電極１２２を埋め込む誘電体層１２１が形成される。電極１２２は、放電空間が形成される部分に対応するように所定間隔を置いて平行に配され、誘電体層１２１は、電極１２２の配列を有する下部基板１２０上に誘電体ペーストを全面塗布して形成される。電極１２２及び／または誘電体層１２１は、目的とするＰＤＰの具体的な構造によって省略され、例えば、アドレス電極が別途に備えられていないＰＤＰ構造では、これら１２２、１２１は、共に省略される。
【００３１】
このように準備された下部基板１２０上にＸ線を利用して隔壁パターンを形成するが、以下では、その一例として、Ｘ線リソグラフィによるパターンの形成について説明する。まず、図３Ｂに示したように、選択的に電極１２２及び誘電体層１２１が形成された下部基板１２０上に隔壁用素材層１５０を厚膜厚さＨに形成する。隔壁用素材層１５０は、Ｘ線に反応して現像性を表せる物質、例えば、Ｘ線によって光硬化または熱硬化されるか、または揮発によって乾燥される特性を有することにより、現像によってパターン化が可能な物質を含む。また、その形態的な側面でも、ペースト上に設けられて下部基板１２０に塗布されるか、またはシート資材形態で設けられて下部基板１２０上に積層される。
【００３２】
例えば、隔壁用素材層１５０は、基本的に隔壁を構成するガラス素材の無機微粒子１５２及び各種の機能性有機物１５１を含む有機無機複合形態の光硬化性物質で構成される。さらに具体的に、無機微粒子１５２は、ガラスフリットパウダーからなり、有機物１５１としては、無機微粒子１５２をペースト状にするためのビークル、無機微粒子１５２を相互粘着させるための結合剤、光化学的な反応を通じて硬化を促進するための光開始剤を含み、それ以外にも、モノマー、分散剤を含んでもよい。
【００３３】
隔壁用素材層１５０の厚さＨは、最終的に得られる隔壁の高さに対応するので、十分な厚さに形成されることが望ましい。一例として、焼成後の隔壁収縮率を勘案して、焼成前に１６０μｍ〜１８０μｍの厚膜厚さに形成されれば、焼成後に最終的に１２０μｍ〜１３０μｍの隔壁の高さが得られる。所望の厚さの隔壁用素材層１５０が塗布されれば、乾燥過程を通じて隔壁用素材層１５０を硬化させる。これは、ペースト上の隔壁用素材層１５０が適用されることを前提としているので、シート資材の隔壁用素材層が適用される場合のように、形状安定化のための追加工程が不要である場合には、省略されることもある。
【００３４】
次いで、図３Ｃに示したように、隔壁用素材層１５０上に所定のパターンを有するＸ線マスク１３０を配する。このとき、Ｘ線マスク１３０と隔壁用素材層１５０とが形成されている下部基板１２０は、お互いに対して垂直に整列される。Ｘ線マスク１３０上には、透光領域Ｗｍａｓｋ及び遮光領域が設計されている。Ｘ線マスク１３０として透明基材１３１の少なくとも一面に一定パターンで吸収体１３２が形成されたものが使われる場合、透光領域Ｗｍａｓｋは、透明基材１３１のみが存在する領域となり、遮光領域は、透明基材１３１に吸収体１３２が覆われている領域となる。透光領域Ｗｍａｓｋが投影される隔壁用素材層１５０の部分は、光硬化によって隔壁が形成される部分となり、遮光領域が投影される部分は、以後に硬化されず、除去される。ここで、透光領域Ｗｍａｓｋを通じて可能な限り高い光度のＸ線１００が透過されるように、透明基材１３１は、透過率の高い素材層で形成されることが望ましい。このために、透明基材１３１は、それ自体の光吸収率が低くなるように原子番号の低い物質で形成されていてもよい。例えば、大型マスクを製作するために、透明基材１３１は、硬性のガラス基板が使われるか、または軟性のポリイミドフィルムで設けられていてもよい。一方、遮光領域を通じて光が透過されないように、吸収体１３２は、所定の厚さｔ以上に厚く形成されることが望ましい。吸収体１３２は、原子番号の大きい物質で形成されることが光吸収率を向上させうるので望ましいが、例えば、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）で形成されていてもよい。透明基材１３１の表面に形成される吸収体１３２は、フォトリソグラフィ工程や電気メッキ工程によってパターニングされる。
【００３５】
次いで、Ｘ線マスク１３０を通じて隔壁用素材層１５０に対してＸ線１００を照射することによって、隔壁用素材層１５０上に目的パターンを定義する。本工程のさらに詳細な技術的内容を、図３Ｄを参照して説明すれば、次の通りである。すなわち、相互に整列されたＸ線マスク１３０と下部基板１２０との位置を固定させ、Ｘ線１００を一方向に走査する方式（矢印Ａ参照）によるか、または固定された位置で照射されるＸ線１００に対してＸ線マスク１３０及び下部基板１２０が支持されたステージＳを一方向に移送させる方式（矢印Ｂ参照）による。工程上の便宜を考慮して、この２つの方式のうち、最適の方式が選択される。但し、いかなる場合でも選択的にＸ線１００または隔壁用素材層１５０が互いに相対的に移送されることによって、Ｘ線１００が隔壁用素材層１５０上の一端から他端方向に走査されるという点で同一である。Ｘ線１００に露出された露光部分１５０ａは、重合反応を起こして硬化し、重合されたペーストは、現像時にそのまま残っているので、最終的に隔壁を形成する。一方、Ｘ線１００が照射されない隔壁用素材層１５０は、何らの反応も起こらず、現像を通じて除去されつつ、最終的に放電空間を形成する。一方、パターン形成のために使われるＸ線１００は、０.０１Å〜１００Åの波長を有していてもよい。
【００３６】
次いで、上述したパターン形成工程に続いて現像工程が進められる。本現像工程では、適した現像液、例えば、アルカリ水溶液を隔壁用素材層１５０に対して適用して、硬化されていない部分を選択的に溶解・分散させて除去する。現像工程が完了した後には、図３Ｅに示したように、露光を通じて硬化された部分のみが残存して隔壁を形成する。
【００３７】
上述したように、隔壁用素材層上に隔壁パターンを形成させるためにＸ線を適用することは、本実施形態の主要な一特徴を構成する。すなわち、図３Ａ〜図３Ｅから分かるように、Ｘ線１００の有する固有の光学的特性によってマスク１３０上に設計された透光領域Ｗｍａｓｋに沿って均一な幅Ｗｒｉｂを有する精巧な隔壁形状が得られる。このように、その高さ方向に均一な幅が維持される高精細の隔壁が得られるのは、本実施形態で収得される特有の効果であって、以下では、これについて詳細に説明する。
【００３８】
図４は、有機物１５１及び無機微粒子１５２が混合された同じ隔壁用素材層１５０を使用するが、ＵＶ光によってパターニングされた隔壁断面について示す説明図である。隔壁用素材層１５０に照射されたＵＶ光は、隔壁用素材層１５０の内部を通過しつつ、無機微粒子１５２の界面で広い角度範囲に散乱されつつ、隣接した領域に広がる。このように散乱光に露出された隔壁用素材層１５０は、意図しない露光を通じて硬化され、マスクの遮光領域に対応する部分までもＵＶ光に露出される。したがって、高さ方向に沿ってＷ｀ｒｉｂが均一に維持されず、光進行方向に次第にその幅が漸進的に増加拡大する形状の隔壁が形成される。
【００３９】
また、ＵＶ光の経路上で散発的に発生する散乱によってその進行方向に沿って光量が持続的に減少し、その結果、隔壁用素材層１５０の底部に隣接した部分には、十分な光量のＵＶ光が供給できなくなる。このような問題点を解消するために、ＵＶ光の強度を高めれば、散乱光の強度も共に高まり、遮光領域に対応する部分に対する露光が促進されるという問題がある。一方、本実施例では、無機微粒子の界面で散乱特性が低いＸ線を使用するので、散乱による制御されない露光現象を抑制でき、これにより、マスク上に設計された透光領域に沿って均一な幅を有する精巧な形状の隔壁パターンが得られる。
【００４０】
本実施形態に適用される短波長のＸ線は、厚膜に形成される隔壁用素材層の全体の厚さを透過できる高い透過率を有するので、隔壁用素材層の底面に至るまで浸透される。これにより、本実施形態では、照射光の透過率によって制限された隔壁用素材層の厚さに対する制約を緩和でき、隔壁用素材層を設計上の必要に応じて厚く形成することによって、幅に対する高さの形状比率が高い高形状比の隔壁を容易に製作しうる。また、Ｘ線の高い浸透力で有機物と無機微粒子との間の屈折率差によって発生する屈折現象も、従来に比べて抑制されるので、光の方向精度が向上して高精細の隔壁製作が可能になる。図５は、Ｘ線を適用して上部幅が１４μｍレベルである高精細の隔壁形状が得られるということを示す説明図である。
【００４１】
一方、隔壁用素材層の単位体積当たりの吸収されるエネルギー量（露光量：ドーズ、単位：ｋＪ／ｃｍ２）は、最終的に得られる構造物の精度と密接した関係がある。したがって、本露光工程では、定量的な計算を通じてＸ線の露光量を正確に制御することが望ましい。隔壁用素材層の露光量は、Ｘ線の透過深さ及び吸収率を考慮してＸ線の強度及び露光時間などの露光条件を制御することによって、最適化される。図６Ａ〜図６Ｃは、異なる露光条件下で形成された隔壁の形状を示す説明図である。図６Ａは露光時間が過度に短い場合の隔壁の形状を示す説明図であり、図６Ａに示したように、露光時間が過度に短ければ、露光不足によって正常的な形態の隔壁が得られず、所々切れた形状の隔壁が製作される。一方、図６Ｃは露光時間が過度に長い場合の隔壁の形状を示す説明図であり、図６Ｃに示したように、露光時間が過度に長ければ、隔壁にキャビティや亀裂などの欠陥が発生し、Ｘ線がマスクの遮光領域までも透過して隔壁間の部分も硬化させる。一方、図６Ｂは適当な露光時間下で制作された隔壁の形状を示す説明図であり、適当な露光時間下で製作された隔壁は、図６Ｂに示したように、設計された形状によって滑らかな表面を有する。
【００４２】
図３Ａ〜図３Ｅを再び参照すれば、上述したパターン形成工程及び現像工程を通じて隔壁形状が得られた後には、隔壁を構成する隔壁用素材層１５０に対する所定工程が進められる。本焼成工程では、隔壁用素材層１５０に含まれたフリットガラスなどの無機微粒子１５２をその溶融点に近接した高温に加熱して融着焼結し、これと同時に、隔壁用素材層１５０に含まれた有機物１５１を加熱焼散させる。
【００４３】
本実施形態では、Ｘ線を利用した隔壁形成の一例として、Ｘ線リソグラフィが例示されているが、Ｘ線を利用して隔壁用素材層をパターン化させうるかぎり、その具体的な形成方式は、公知の技術のうちから任意に選択可能な事項に過ぎず、本発明の技術的原理は、多様な形成方式に対して同一に適用される。例えば、露光マスクによってＸ線を整形する方式ではなく、Ｘ線の出光経路自体を隔壁パターンによって制御することによって、隔壁用素材層上に隔壁パターンを形成する。これは、Ｘ線銃を２軸方向制御の可能なＸ−Ｙテーブルで駆動させることによって具現される。
【００４４】
（第２実施形態）
図７Ａ〜図７Ｄは、本発明の第２実施形態によるＰＤＰ用下部パネルの製造方法の工程について説明するための説明図である。本実施形態でもＸ線を利用して隔壁用素材層上に隔壁パターンを形成するという点では、前述した実施例と同一であるが、第１パターン及び第２パターンの形成という２段階の工程を通じて、異なる高さを有する、いわば、階段式の隔壁パターンを形成しうるという点で、前述した実施例と差別される。
【００４５】
以下、本実施形態について具体的に説明する。まず、図７Ａに示したように、あらかじめ準備されたＰＤＰ用下部基板１２０をステージＳ上に配するが、このとき、下部基板１２０上には、複数の電極１２２及び電極１２２を覆う誘電体層１２１がさらに形成される。次いで、下部基板１２０上に第１隔壁用素材層１５０’を形成するが、例えば、無機微粒子及び各種の機能性有機物が含まれた感光性ペーストで形成されたものを所定の厚さｈｏに塗布してもよい。ここで、第１隔壁用素材層１５０’の厚さｈｏは、階段式隔壁で相対的に低く形成される第１隔壁の高さに対応する。次いで、第１隔壁用素材層１５０’を乾燥させるが、これは、第１隔壁用素材層１５０’のために選択された素材層の物性によって省略してもよく、例えば、シート資材形態の隔壁用素材層を下部基板上にそのまま付着させる方式であれば、別途の乾燥は不要である。
【００４６】
次いで、図７Ｂに示したように、第１隔壁用素材層１５０’が形成された下部基板１２０上に所定のパターンを有するＸ線マスク１３０を整列させる。Ｘ線マスク１３０は、透明基材１３１の一面に所定パターンで吸収体１３２が形成されたものが使われる。ここで、吸収体１３２は、Ｘ線が遮断される遮光領域を形成し、吸収体が形成されない透明基材１３１は、Ｘ線が透過される透光領域を形成する。Ｘ線マスク１３０は、一方向（図のｘ方向）に沿ってストライプパターンで透光領域を有するように設計される。
【００４７】
次いで、Ｘ線マスク１３０を利用して第１隔壁用素材層１５０’上に目的のパターンを形成する第１パターン形成工程が進められる。このとき、第１隔壁用素材層１５０’のうち、透光領域に対応する露光部分１５０ｂは、Ｘ線１００に露出されて重合反応を起こして硬化される。遮光領域に対応する隔壁用素材層１５０の部分は、何らの変化なしに元の状態を維持する。一方、本工程では、相互整列されたマスク１３０と下部基板１２０との位置を固定させ、Ｘ線１００を一方向（図のｘ方向）に沿って走査する方式（矢印Ａ参照）、または固定された位置でＸ線１００を照射すると同時に、マスク１３０と下部基板１２０とが配されたステージＳを一方向（図のｘ方向）に移動させる方式（矢印Ｂ参照）が適用される。
【００４８】
このように第１パターン形成が完了すれば、図７Ｃに示したように、厚さｈｏの第１隔壁用素材層１５０’上に厚さΔｈの第２隔壁用素材層１５０’’を追加塗布する。これにより、全体隔壁用素材層１５０は、下部基板１２０上に最初に塗布された厚さｈｏと、追加して塗布された厚さΔｈとが加えられて全体厚さｈを形成する。このとき、隔壁用素材層１５０の全体厚さｈは、階段式隔壁で相対的に高く形成される第２隔壁の高さに対応する。このように第２隔壁用素材層１５０’’が追加して塗布された後には、隔壁用素材層１５０を乾燥させる過程が進められる。
【００４９】
次いで、図７Ｄに示したように、隔壁用素材層１５０上にＸ線マスク１３０’を整列させる。Ｘ線マスク１３０’は、透明基材１３１’の一面に所定パターンで吸収体１３２’が形成されたものが使われる。Ｘ線マスク１３０’は、何れか一方向（図のｚ方向）に沿うストライプパターンで透光領域を有するように設計される。透光領域の延長方向については、上述した第１パターン形成工程で使われたＸ線マスク１３０とは交差される方向に設計される。
【００５０】
次いで、Ｘ線マスク１３０’を利用して隔壁用素材層１５０上に目的パターンを形成する第２パターン形成工程が進められる。このとき、隔壁用素材層１５０のうち、透光領域に対応するストライプ状の露光部分１５０ｃは、Ｘ線と反応して重合反応を起こして硬化される。このとき、本第２パターン形成による硬化パターンは、上述した第１パターン形成による硬化パターン上に重畳的に形成される。一方、本露光工程では、相互整列されたマスク１３０’と下部基板１２０との位置を固定させ、Ｘ線１００を何れか一方向（図のｚ方向）に沿って走査する方式（図の矢印Ａ’参照）、または固定された位置でＸ線１００を照射すると同時に、マスク１３０’と下部基板１２０とが配されたステージＳを何れか一方向（図のｚ方向）に移動させる方式（図の矢印Ｂ’参照）が適用される。
【００５１】
このように、２回のＸ線パターン形成を行った隔壁用素材層１５０に対して現像及び焼成工程を適用すれば、図８に示したように、最終的な階段形状の隔壁１２４が得られる。図８を参照すれば、図８に図示された階段形状の隔壁１２４は、相互交差する方向に延び、互いに対して垂直段差を有するようにそれぞれ高さｈ’ｏ及びｈ’で形成された第１隔壁１２４ａ及び第２隔壁１２４ｂを備える。図９は、工程によって製作された階段式隔壁パターンについての写真である。
【００５２】
以上では、Ｘ線を利用した隔壁の形成方式として、フォトマスクを採用したＸ線リソグラフィが適用されたが、これは、本発明を具現するための一つの例示に過ぎず、例えば、Ｘ線の出光経路自体を一定ルートに設定することによって、選択的な露光を具現してもよい。さらに具体的に、Ｘ線銃を制御された経路に案内する駆動装置、例えば、Ｘ−Ｙテーブルで駆動することにより、隔壁用素材層をパターン化してもよい。
【００５３】
（第３実施形態）
以下では、図１０を参照して、本発明の第３実施形態によるＰＤＰ用下部パネルの製造方法について説明する。本実施形態が上述した他の実施形態と異なる点は、Ｘ線マスクが全体隔壁用素材層を覆う広い面積にわたって形成されず、Ｘ線の光路上でその照射領域に限定される狭い面積に形成されるという点である。本実施形態についてのさらに具体的な技術的内容は、以下で説明する通りである。
【００５４】
すなわち、図１０を参照すれば、隔壁用素材層１５０が塗布された下部基板１２０を一方向に沿って移動可能に設置されたステージＳ上に配し、その上にＸ線銃（図示せず）及びマスク２３０を固設する。このとき、Ｘ線マスク２３０としては、透明基材２３１上に吸収体２３２が付着された構造から透光領域及び遮光領域が形成されたものが使われてもよく、マスク２３０がＸ線１００の出光経路上に整列されることによって、整形された形態のビームを隔壁用素材層１５０に対して照射してもよい。
【００５５】
マスク２３０を介してＸ線１００を照射させると同時に、下部基板１２０が配されたステージＳを一方向に駆動して下部基板１２０が該当方向に沿って一定速度で移送させる。これにより、下部基板１２０上に塗布された隔壁用素材層１５０は、その位置が固定されたＸ線銃に対して一定速度で移送されつつ、漸進的にＸ線１００で露出される。すなわち、固定された位置で射出されるＸ線１００に対して隔壁用素材層１５０が相対的に移送されることにより、隔壁用素材層１５０の一端から他端にＸ線１００が走査される。このとき、隔壁用素材層１５０の移送速度は、Ｘ線１００の走査速度に該当し、隔壁用素材層１５０に対する露光量を左右する。したがって、隔壁用素材層１５０の浸透の深さや吸収率を考慮して、その移送速度を最適化させることが望ましい。例えば、ネガティブ型の隔壁用素材層１５０が適用されることによって、Ｘ線１００で露出された露光部分１５０ｄは、重合反応を起こして硬化され、次いで、露光を通じて重合された隔壁用素材層１５０は、現像時にそのまま残存して最終的に隔壁を形成する。
【００５６】
本実施形態では、Ｘ線マスクを、少なくともＸ線の出光経路はカバーするが、隔壁用素材層よりは狭い面積に形成することにより、同じ露光効果を発揮しつつも狭小化によるマスクの製作コストの低減を可能にする。結論的に、これは、ＰＤＰの製造コストを下げて製品のコスト競争力を高めうるという点と、特に、４０インチ以上の大面積ディスプレイで大きいコスト低減効果が期待できるという点とを意味する。
【００５７】
（第４実施形態）
図１１Ａ〜図１１Ｄは、本発明の第４実施形態によるＰＤＰ用下部パネルの製造方法について説明するための工程図である。本実施形態では、２つの段階でなされる第１パターン、第２パターン形成を経て異なる垂直高を有する階段式の隔壁パターンを形成する方法を提供する。また、本実施形態で提供されるパターン形成工程の他の特徴は、狭小化されたＸ線マスクを採用することによるマスク製作コストの低減である。
【００５８】
以下、本実施形態のさらに具体的な技術的内容について説明する。まず、図１１Ａに示したように、あらかじめ準備されたＰＤＰ用下部基板１２０をステージＳ上に配し、下部基板１２０上に第１隔壁用素材層１５０’を所定の厚膜厚さｈｏに塗布する。ここで、第１隔壁用素材層１５０’の厚さｈｏは、階段式隔壁で相対的に低く形成される第１隔壁の垂直高に対応する。第１隔壁用素材層１５０’を塗布した後には、選択的に隔壁用素材層１５０に対する乾燥過程が進められる。
【００５９】
次いで、図１１Ｂに示したように、Ｘ線マスク２３０を準備し、これをＸ線１００の光路上に配する。Ｘ線マスク２３０としては、透明基材２３１と吸収体２３２とを利用して透光領域及び遮光領域が形成されたものが使われてもよく、一方向（図のｘ方向）に沿って透光領域を有するように設計される。Ｘ線マスク２３０は、Ｘ線１００の光路上でその照射領域に限定される狭い面積に形成される。これにより、Ｘ線マスク２３０の製作コストが低減され、結果的に、ＰＤＰの製造コストを下げ、製品のコスト競争力を高めうる。
【００６０】
次いで、Ｘ線マスク２３０を利用して第１隔壁用素材層１５０’上に隔壁パターンを形成する第１パターン形成工程が進められる。すなわち、第１隔壁用素材層１５０’が塗布された下部基板１２０をステージＳ上に配し、その上にＸ線銃（図示せず）及びマスク２３０を固定的に設置する。このとき、マスク２３０は、Ｘ線１００の出光経路上に配されるように整列される。そして、Ｘ線１００を照射させると同時に、下部基板１２０が配されたステージＳを一方向（図のｘ方向）に駆動して、下部基板１２０を当該方向（図のｘ方向）に沿って一定速度で移送させる。ここで、下部基板１２０の移送方向は、マスク２３０の透光領域に沿う方向（図のｘ方向）と一致するように設定される。固定された位置で射出されるＸ線１００に対して、第１隔壁用素材層１５０’が一定速度で移送されるにつれて、第１隔壁用素材層１５０’の一端から他端にＸ線１００が走査される。Ｘ線の走査によって、第１隔壁用素材層１５０’のうち、透光領域に対応するストライプ状の露光部分１５０ｅは、Ｘ線１００に露出されて重合反応を起こして硬化される。遮光領域に対応するペースト部分は、何らの変化なしに元の状態を維持する。
【００６１】
このように第１パターン形成が完了すれば、図１１Ｃに示したように、厚さｈｏの第１隔壁用素材層１５０’上に厚さΔｈの第２隔壁用素材層１５０’’を追加塗布する。これにより、全体隔壁用素材層１５０は、下部基板１２０上に最初に塗布された厚さｈｏと、本工程で追加された厚さΔｈとが加えられて全体厚さｈで形成される。このとき、隔壁用素材層１５０の全体厚さｈは、階段式隔壁で相対的に高く形成される第２隔壁の垂直高に対応する。このように隔壁用素材層１５０が追加塗布された後には、乾燥過程が進められる。
【００６２】
次いで、図１１Ｄに示したように、Ｘ線マスク２３０’を準備し、これをＸ線１００の光路上に配する。Ｘ線マスク２３０’は、透明基材２３１’上の吸収体２３２’の位置によって一方向（図のｚ方向）に沿う透光領域を有し、上述した第１パターン形成工程で使われたＸ線マスク２３０とは交差する方向に透光領域を有しうる。Ｘ線マスク２３０’は、Ｘ線１００の照射領域に限定して狭小化した形態に設けられるが、これは、マスク製作コストの低減を目的とする。
【００６３】
次いで、Ｘ線マスク２３０’を利用して隔壁用素材層１５０上に隔壁パターンを形成する。少なくとも一つの方向（ｚ方向）に移動可能に設けられたステージＳ上に隔壁用素材層１５０が塗布された下部基板１２０を配して、下部基板１２０と所定の垂直高で離隔した上方位置にＸ線銃（図示せず）及びマスク２３０’を固定的に設置する。この時、マスク２３０’はＸ線１００の光経路上に配されるように整列される。そして、Ｘ線１００が隔壁用素材層１５０上を走査しながら下部基板１２０が配されているステージＳを一つの方向（例えば図のｚ方向）に駆動する。固定されたＸ線銃から射出されたＸ線１００は隔壁用素材層１５０の相対的な移送動作により、隔壁用素材層１５０のある方向から反対の方向に走査できる。Ｘ線１００の走査によって、隔壁用素材層１５０の露光部分１５０ｆは重合反応を起こして硬化する。この時、第２パターンの形成により露光および硬化される部分は先行して行われる第１パターン形成により露光および硬化された部分上に重複的に形成できる。
【００６４】
このように２通りのＸ線によるパターン形成が施された隔壁用素材層１５０に対して現像工程及び焼成工程を適用すれば、隔壁用素材層の無機微粒子がお互い固着されながら、最終的に階段形状の隔壁が得られる（図８参照）。図８に示された階段形状の隔壁１２４はお互い交差する方向に延長されて、お互いに対して垂直の段差を有するように、各々高さｈ’ｏ及びｈ’で形成された第１隔壁１２４ａ及び第２隔壁１２４ｂを含む。
【００６５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】一般的なＰＤＰの一形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるＰＤＰ用下部パネルの製造方法に関する工程を示す流れ図である。
【図３Ａ】図２に示された各工程を垂直断面図で示す説明図である。
【図３Ｂ】図２に示された各工程を垂直断面図で示す説明図である。
【図３Ｃ】図２に示された各工程を垂直断面図で示す説明図である。
【図３Ｄ】図２に示された各工程を垂直断面図で示す説明図である。
【図３Ｅ】図２に示された各工程を垂直断面図で示す説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態と対比されるＵＶリソグラフィ法で製造された隔壁形状の垂直断面を示す説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態によって形成された隔壁パターンを示す写真である。
【図６Ａ】異なる露光条件下で製造された隔壁形状を示す写真である。
【図６Ｂ】異なる露光条件下で製造された隔壁形状を示す写真である。
【図６Ｃ】異なる露光条件下で製造された隔壁形状を示す写真である。
【図７Ａ】本発明の第２実施形態によるＰＤＰ用下部パネルの製造方法を斜視図で示す説明図である。
【図７Ｂ】本発明の第２実施形態によるＰＤＰ用下部パネルの製造方法を斜視図で示す説明図である。
【図７Ｃ】本発明の第２実施形態によるＰＤＰ用下部パネルの製造方法を斜視図で示す説明図である。
【図７Ｄ】本発明の第２実施形態によるＰＤＰ用下部パネルの製造方法を斜視図で示す説明図である。
【図８】図７Ａ〜図７Ｄに示された方法によって製作された下部パネルの一形態を示す説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態によって製作された隔壁パターンの写真である。
【図１０】本発明の第３実施形態によるＰＤＰ用下部パネルの製造方法を説明するための説明図である。
【図１１Ａ】本発明の第４実施形態によるＰＤＰ用下部パネルの製造方法を説明するための説明図である。
【図１１Ｂ】本発明の第４実施形態によるＰＤＰ用下部パネルの製造方法を説明するための説明図である。
【図１１Ｃ】本発明の第４実施形態によるＰＤＰ用下部パネルの製造方法を説明するための説明図である。
【図１１Ｄ】本発明の第４実施形態によるＰＤＰ用下部パネルの製造方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１００    Ｘ線
１２０    下部基板
１２１    誘電体層
１２２    電極
１３０、１３０’、２３０、２３０’    Ｘ線マスク
１３１、１３１’、２３１、２３１’    透明基材
１３２、１３２’、２３２、２３２’    吸収体
１５０    隔壁用素材層
１５１    有機物
１５２    無機微粒子
【図１】
2008166282.tif 000003
【図２】
2008166282.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2008166282.tif 000006
【図３Ｃ】
2008166282.tif 000007
【図３Ｄ】
2008166282.tif 000008
【図３Ｅ】
2008166282.tif 000009
【図４】
2008166282.tif 000010
【図７Ａ】
2008166282.tif 000011
【図７Ｂ】
2008166282.tif 000012
【図７Ｃ】
2008166282.tif 000013
【図７Ｄ】
2008166282.tif 000014
【図８】
2008166282.tif 000015
【図１０】
2008166282.tif 000016
【図１１Ａ】
2008166282.tif 000017
【図１１Ｂ】
2008166282.tif 000018
【図１１Ｃ】
2008166282.tif 000019
【図１１Ｄ】
2008166282.tif 000020
【図５】
2008166282.tif 000021
【図６Ａ】
2008166282.tif 000022
【図６Ｂ】
2008166282.tif 000023
【図６Ｃ】
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【図９】
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