KR100251159B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표면 유리기판과 전극 사이에 알칼리 이온에 대한 확산방지막을 형성시킴으로써 PDP 소자의 성능 및 수명을 증대시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것으로서, 배면 유리기판 위에 격벽 및 어드레스(address) 전극을 스트라이프(stripe) 모양으로 형성한 후 소성을 수행하고, 각 셀의 내부에 어드레스(address) 전극을 덮도록 형광체를 도포하는 제1 과정과, 표면 유리기판 위에 알칼리 이온의 이동을 방지하기 위한 확산방지막, 표시 전극, 유전체층(dielectric layer), 산화마그네슘(MgO)을 이용한 유전체 보호층을 순차적으로 적층한 후 소성을 수행하는 제2 과정과, 상기 어드레스 전극과 표시 전극이 소정의 공간을 사이에 두고 서로 직교하도록 상기 배면 유리기판과 표면 유리기판을 밀봉체(sealing glass frit)를 사용하여 융착시킴으로써 조립하는 제3 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 확산방지막은 Cs+이온빔 스퍼터링 증착(Sputtering Deposition) 방법으로 형성되는 CNx(Carbon Nitride) 박막으로써 1000 내지 2000Å의 두께로 형성되고, 질소 함유량은 40 내지 50% 이며, 가시광선에서의 투과율은 90% 이상인 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법( manufacture method of Plasma Display Panel )에 관한 것으로서 특히, 소자의 성능을 향상시킬 수 있도록 확산방지막을 형성시키는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것이다.
일반적인 플라즈마 디스플레이 패널( Plasma Display Panel : 이하 PDP라 한다.)은 차세대 디스플레이 소자로 기대되고 있으며, 서로 대향되는 2장의 유리기판 사이에서 네온(Ne)이나 헬륨(He) 등의 Xe 가스 방전시 발생하는 140nm의 진공자외선이 형광체를 여기시켜서 포토루미네슨스(photoluminescence)에 의한 발광현상을 이용하는 기체방전 디스플레이소자이다.
도 1은 종래 기술에 의한 PDP의 제조공정을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 먼저 배면 유리기판(rear glass plate)(10) 위에 방전거리 유지 및 인접 셀(cell) 간의 전기적, 광학적 간섭을 방지하기 위한 격벽(barrier rib)(20)을 스트라이프(stripe) 모양으로 형성한 후, 상기 격벽(20)에 의해 결정되는 셀 내부에 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 형광체(30)를 구분하여 도포한다. 이때, 상기 각각의 방전셀 단위로 도포되는 형광체(30)는 각 격벽(20) 사이에 격벽(20)과 평행하게 형성되는 어드레스(address) 전극(40)을 덮도록 도포된다.
한편, 표면 유리기판(front glass plate)(50) 위에는 Cu, Ni, Ag 등의 금속재료로 된 표시 전극(60)이 스크린 프린팅 방법에 의해 형성된 후, 전극 보호 및 방전유지를 위해 유전체층(dielectric layer)(70)과, 산화마그네슘(MgO)을 이용한 유전체 보호층(80)이 순차적으로 적층된다.
그후, 상기와 같이 이루어진 배면 유리기판(10)과 표면 유리기판(50)을 밀봉체(sealing glass)를 사용하여 융착시킴으로써 PDP의 제작을 완료한다. 이때, 상기 어드레스 전극(40)과 표시 전극(60)은 서로 직교하도록 조립된다.
상기와 같이 이루어지는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에서는 표면 유리기판(50)의 위에 전극 형성을 위하여 스크린 프린팅을 수행하는 경우에 페이스트(paste) 내의 결합물질(binder)의 제거를 위하여 500℃ 내지 600℃에서 소성 작업을 실시하고, 상기 유전체층(70) 및 유전체 보호층(80)의 프린팅 후 600℃에서 소성 작업을 실시하기 때문에 각 유리기판 내의 Na+, k2+, Ca2+등의 이동하기 쉬운 알칼리 이온이 유리기판의 비가교 산소를 증대시켜 유리구조를 개방적으로 만듦으로써 알칼리 이온의 빠른 확산을 야기시킨다.
이때, 전극의 격자 내로 침투한 알칼리 이온이 전극물질의 소지원자와 크기 및 원자가가 상이하기 때문에 격자의 주기성에 왜곡을 발생시켜 전자 스캐터링(scattering)을 일으킴으로써 전극의 전기저항을 증대시키게 된다. 이로 인해 종래 기술에서는 PDP 소자의 소모전력의 증대, 응답성 및 수명저하 등의 원인이 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 표면 유리기판과 전극 사이에 알칼리 이온에 대한 확산방지막을 형성시킴으로써 PDP 소자의 성능 및 수명을 증대시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 PDP 제조공정을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 의한 PDP 제조공정을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에서 사용되는 이온빔 스퍼터링 장치를 나타내는 도면,
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110 : 배면 유리기판 120 : 격벽
130 : 형광체 140 : 어드레스(address) 전극
150 : 표면 유리기판 155 : 확산방지막
160 : 표시 전극 170 : 유전체층
180 : 유전체 보호층
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 배면 유리기판 위에 격벽 및 어드레스(address) 전극을 스트라이프(stripe) 모양으로 형성한 후 소성을 수행하고, 각 셀의 내부에 어드레스(address) 전극을 덮도록 형광체를 도포하는 제1 과정과,
표면 유리기판 위에 알칼리 이온의 이동을 방지하기 위한 확산방지막, 표시 전극, 유전체층(dielectric layer), 산화마그네슘(MgO)을 이용한 유전체 보호층을 순차적으로 적층한 후 소성을 수행하는 제2 과정과,
상기 어드레스 전극과 표시 전극이 소정의 공간을 사이에 두고 서로 직교하도록 상기 배면 유리기판과 표면 유리기판을 밀봉체(sealing glass frit)를 사용하여 융착시킴으로써 조립하는 제3 과정으로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 제2 특징에 따르면, 상기 제2 과정에서의 확산방지막은 CNx(Carbon Nitride) 박막으로써 질소 함유량이 40 내지 50% 이고, 1000 내지 2000Å의 두께로 형성되고, 가시광선에서의 투과율이 90% 이상인 것을 사용한다.
또한, 본 발명의 제3 특징에 따르면, 상기 제2 과정에서의 확산방지막은 Cs+이온빔 스퍼터링 증착(Sputtering Deposition) 방법으로 형성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조공정을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 먼저 배면 유리기판(110) 위에는 종래의 경우와 동일한 방법으로 격벽(120)을 스트라이프(stripe) 모양으로 글래스 페이스트를 이용한 프린팅 방법으로 형성한 후 500 내지 600℃에서 소성을 수행하고, 각 셀의 내부에 어드레스(address) 전극(140)을 덮도록 형광체(130)를 프린팅 방법으로 도포한다.
한편, 표면 유리기판(150) 위에는 Cs+이온빔 스퍼터링 증착(Sputtering Deposition) 방법을 이용하여 1000 내지 2000Å의 두께로 확산방지막(155)을 성막한다. 이때, 상기 확산방지막은 CNx(Carbon Nitride) 박막으로써, 질소 함유량은 40 내지 50% 이고, 가시광선에서의 투과율이 90% 이상인 것을 사용한다.
상기 확산방지막(155)을 형성한 후 그 위에 Cu, Ni, Ag 등의 금속재료로 된 표시 전극(160)을 스크린 프린팅 방법에 의해 형성하고, 500 내지 600℃에서 소성을 수행한다.
또한, 종래의 경우와 동일한 방법으로 유전체층(dielectric layer)(170)과 산화마그네슘(MgO)을 이용한 유전체 보호층(180)을 순차적으로 프린팅 방법으로 도포하여 적층한 후, 600℃에서 소성을 수행한다.
그후, 상기와 같이 이루어진 배면 유리기판(110)과 표면 유리기판(150)을 밀봉체(sealing glass frit)를 사용하여 400 내지 500℃에서 융착시킴으로써 PDP의 제작을 완료한다. 이때, 상기 어드레스 전극(140)과 표시 전극(160)은 소정의 공간을 사이에 두고 서로 직교하도록 조립된다.
도 3은 본 발명에서 사용되는 이온빔 스퍼터링 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하여 상기 확산방지막(155)의 성막과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 일정 크기의 PDP용 소다라임 실리케이트(soda-lime silicate)계 유리기판을 초음파 세정 및 화학 세정하고, 100℃의 오븐(oven)에서 3 내지 4시간 건조를 수행한 후 스퍼터링 장치의 반응챔버에 로딩한다.
그후, 챔버압력을 5*10-6torr 까지 펌핑(pumping)하고 고체 상태의 세슘(cesium) 이온 소오스에 약 3.5KV(0.36mA)의 전압을 인가하면, 방출된 Cs+이온빔이 그래파이트 타겟(graphite target)을 스퍼터링하여 생성된 C-이온이 전기장에 의해 유리기판 쪽으로 가속되고, 외부에서 공급된 N+이온과 결합되어 CNx 박막을 형성하게 된다.
이때, 상기 방출된 Cs+이온빔의 전류밀도는 약 100mA/㎠ 이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 이온빔 스퍼터링 증착방법을 이용하여 알칼리 이온의 이동을 방지하기 위한 확산방지막을 형성시키기 때문에 소성 작업시 열적 안정을 유지할 수 있어서 PDP 소자의 수명을 증대시키는 동시에 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 배면 유리기판 위에 격벽 및 어드레스(address) 전극을 스트라이프(stripe) 모양으로 형성한 후 소성을 수행하고, 각 셀의 내부에 어드레스(address) 전극을 덮도록 형광체를 도포하는 제1 과정과,
    표면 유리기판 위에 알칼리 이온의 이동을 방지하기 위한 확산방지막, 표시 전극, 유전체층(dielectric layer), 산화마그네슘(MgO)을 이용한 유전체 보호층을 순차적으로 적층한 후 소성을 수행하는 제2 과정과,
    상기 어드레스 전극과 표시 전극이 소정의 공간을 사이에 두고 서로 직교하도록 상기 배면 유리기판과 표면 유리기판을 밀봉체(sealing glass frit)를 사용하여 융착시킴으로써 조립하는 제3 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 과정에서의 확산방지막은 CNx(Carbon Nitride) 박막으로써, 질소 함유량은 40 내지 50% 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 과정에서의 확산방지막은 1000 내지 2000Å의 두께로 형성되고, 가시광선에서의 투과율이 90% 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 과정에서의 확산방지막은 Cs+이온빔 스퍼터링 증착(Sputtering Deposition) 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
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