[확대경] 日 노리타케, 고화질 PDP제조기술 개발

일본 노리타케가 기존 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)보다 3∼4배 되는 화질을 얻을 수 있는 PDP 개발에 성공, 관심을 끌고 있다. 20인치급에 1천2백801천24화소를 달성, PDP를 일반 TV나 컴퓨터 모니터로도 사용할 수 있는 길을 열어 놓았기 때문이다.

PDP 제조와 관련된 기술 가운데 가장 성형이 어려운 것이 방전셀을 격리하는 벽이다. 이는 화소를 결정하는 부분으로, 수십미크론의 폭으로 높이 1백미크론 이하의 벽을 유리기판 위에 형성하지 않으면 안된다.

이같은 벽을 형성하는 방법은 크게 2가지로 나눌 수 있다. 그 중 하나가 후막인쇄법(厚膜印刷法). 그동안 PDP는 후막인쇄법만으로 격벽 및 전극의 패턴을 형성했다. 공정이 간단하기 때문에 넓은 면적에 폭 수백미크론이 되는 패턴을 형성하기에 적합한 방법이다.

그러나 이 후막인쇄법은 형성할 수 있는 패턴의 크기 및 패턴의 위치제어에 한계가 있다. 후막인쇄법은 패턴부분을 덮는 스크린판을 사용해 유리페이스트를 인쇄하는 방법이다. 금속선으로 짠 망상으로 된 스크린은 대형화하면 할수록 휘어짐 등의 문제가 발생한다. 이 때문에 40인치나 되는 대형 기판에 폭이 수십미크론 되는 패턴을 균일하게 인쇄하기가 어렵다.

따라서 최근 들어서는 샌드블러스터법이 관심을 끌고 있다. 미리 유리페이스트를 기판 전체에 두껍게 포장해 건조시키거나 유리페이스트로 된 필름을 유리기판에 붙인다. 이후 화소 이외의 부분을 덮는 것으로 레지스트 패턴을 포토리스그래피에 의해 형성한다. 이 상태로 미세한 경질입자를 기판에 흡착시키면 레지스트로 덮지 않은 부분이 제거되고 격자부만 남는다. 이것을 燒成시키면 격자벽이 완성된다.

이 방법을 사용하면 흐트러짐 없이 큰 면적에 수십미크론 폭의 미세패턴을 형성할 수 있다. 그러나 공정중에 포토리스그래피를 사용하기 때문에 제조방법이 복잡하다. 또 전면에 페이스트를 도포한 후에 대부분을 제거해야 하기 때문에 사장되는 재료가 많아 제조원가가 상승하는 것도 문제가 된다.

노리타케는 제조원가가 적게 드는 박막인쇄법을 사용해 30미크론 폭의 격벽을 만드는 기술을 개발했다. 이 기술을 이용해 21.3인치형으로 1천2백801천24화소의 PDP용 기판을 만들었다. 지금까지 후막인쇄법으로는 20인치급에서 6백404백80화소 정도가 만들 수 있는 한계였음을 감안할 때 상당한 진전이다.

이 회사는 이전부터 사용해 온 후막페이스트와 스크린판을 일부 개량해 스크린인쇄 중에 온도와 습도를 엄격하게 관리하는 것으로 이 한계를 극복했다. 격벽은 인쇄를 13회 반복해 형성한다. 밑에서부터 차례로 여러 종류의 후막페이스트를 인쇄하기 때문에 후막층을 겹쳐 쌓을 수 있다. 이것으로 폭 30미크론에 높이 1백30미크론,피치 1백10미크론의 격벽을 완성한 후 격벽면과 간격에 형광체를 도포한다.

격벽의 상태는 아래부위와 상층부위는 두께가 30미크론, 중간부분은 25미크론의 형태가 된다. PDP는 방전셀의 용적이 작을수록 발광효율이 떨어진다. 따라서 중앙부분을 얇게 한 것은 용적을 증가시켜 방전효율을 높이기 위한 것이다.

여기에 격벽의 윗부분은 매끄럽게 하고 측면은 요철을 만들 수 있는 페이스트 재료를 선택했다. 격벽 측면에는 형광체가 부착되기 쉽고 상층부에는 부착되기 어렵게 하기 위한 것이다. 이 회사는 이 기술을 사용해 제작한 PDP용 기판을 판매할 예정이다.

현재 최대 55인치형까지 만들 수 있는 양산라인의 구축을 추진하고 있는데 97년 봄부터는 월 3천장 정도를 생산할 계획이다. 이와 병행해 이 기술에 필요한 후막페이스트와 스크린 인쇄기 등의 제조장치도 판매할 방침이다.

<박주용 기자>