KR100293510B1 - 플라즈마디스플레이패널의전극및그제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극의 저항성분을 낮추고 미세패턴화할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이의 전극은 임의의 기판 상에 나란하게 형성된 투명전극과, 투명전극 각각의 일측부 상에 형성되며 무전해도금패턴과 전기도금패턴으로 이루어진 버스전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 무전해도금방법 및 전기도금방법을 이용하여 두께가 두꺼운 미세선폭의 버스전극을 투명전극 상에 용이하게 형성할 수 있으므로 전체 전극의 저항성분을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 버스전극에 의해 반사되는 빛의 양을 최소화하고 전면기판을 통해 투과되는 빛의 양을 증가시킴으로써 효율을 증대시킬 수 있게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 그 제조방법(Electrodes Of Plasma Display Panel And Fabricating Method Thereof)
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 전극의 저항성분을 낮추고 미세패턴화할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근들어, 대형 평판 표시장치의 필요에 따라 대면적의 평판 디스플레이 패널의 제작이 용이한 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; 이하, PDP라 한다)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PDP는 통상 가스방전 현상을 이용하는 것으로 가스방전시 발생하는 진공자외선이 형광체를 여기시켜 발생하는 가시광을 이용하여 문자 또는 그래픽(Graphic)을 표시하고 있다.
도 1을 참조하면, 통상적으로 많이 사용되고 있는 3전극 교류(AC) 방식의 PDP에 구성된 방전셀의 구조가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 방전셀의 전면기판(10) 상에는 2개의 투명전극(ITO)(12)이 나란하게 형성되어 있고, 각 투명전극(12)의 일측부에는 버스전극(12)이 나란하게 형성되어 있다. 이러한, 투명전극(12)과 버스전극(14)이 형성된 전면기판(10) 상에는 유전체층(16)이 평탄하게 형성되어 있고, 유전체층(16)의 표면에는 산화마그네슘(MgO)막으로 이루어진 보호막(18)이 도포되어 있다. 이러한 구조의 상판과 대향하게 배치되어 있는 배면기판(20) 상에는 어드레스전극(22)이 상기 버스전극(14)과 교차하는 방향으로 형성되어 있다. 또한, 배면기판(20) 상에는 상판과 접합되는 격벽(24)이 어드레스전극(22)과 나란하게 형성되어 방전공간을 마련하고 있다. 이 격벽(24)과 어드레스전극(22)이 형성된 배면기판(20) 상에는 형광체(26)가 도포되어 있고, 방전공간에는 방전가스가 충진되어 있다.
도 2는 도 1에 도시된 전면기판(10) 상에 전극을 형성하는 방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도를 도시한 것이다.
도 2a를 참조하면, 전면기판(10) 상에 투명전극물질층(12A)과, 감광성수지패턴(28)이 적층된 구조가 도시되어 있다. 투명전극물질층(12A)은 스퍼터링 방식이나 진공증착법 등에 의해 전면기판(10)의 표면에 형성된다. 이어서, 감광성수지패턴(28)을 투명전극물질층(12A) 상에 형성한다.
도 2b를 참조하면, 전면기판(10) 상에 패턴화된 2개의 투명전극(12)이 형성되어 있다. 이 투명전극들(12)은 투명전극물질층(12A) 상에 형성된 감광성수지패턴(30)을 통해 노출된 투명전극물질층(12A)을 식각함으로써 형성된다. 이어서, 패턴화된 투명전극(12) 상의 감광성수지패턴(28)은 제거한다.
도 2c를 참조하면, 투명전극(12)이 형성된 전면기판(10) 상에 제1 크롬(Cr)물질층(30)과, 구리(Cu)물질층(32), 제2 크롬물질층(34)이 순차적으로 적층된 구조가 도시되어 있다. 이 제1 크롬물질층(30), 구리물질층(32) 및 제2 크롬물질층(34)은 투명전극(12)이 형성된 전면기판(10) 상에 스퍼터링 방식에 의해 평탄한 표면을 갖도록 순차적으로 형성되게 된다.
상기 제2 크롬물질층(34) 상에 도 2d에 도시된 바와 같이 제2 감광성수지패턴(36)을 형성한다.
도 2e를 참조하면, 전면기판(10) 상에 형성된 2개의 투명전극(12)과, 각 투명전극(12) 상에 순차적으로 적층된 제1 크롬패턴(30A)과 구리패턴(32A) 및 제2 크롬패턴(34A)이 도시되어 있다. 제1 크롬패턴(30A)과 구리패턴(32A) 및 제2 크롬패턴(34A)은 도 1에 도시된 버스전극(14)을 이루는 것으로서, 상기 제2 감광성수지패턴(36)을 통해 노출된 제2 크롬물질층(34)과 구리물질층(32) 및 제1 크롬물질층(30)을 순차적으로 식각함으로써 형성되게 된다. 그 다음, 제2 크롬패턴(34A) 위의 제2 감광성수지패턴(36)은 제거하게 된다.
그리고, 투명전극(12)과 버스전극(14)이 순차적으로 적층된 전면기판(10) 상에 유전체층(16)과 보호막(18)을 순차적으로 형성하게 된다. 또한, 배면기판(20) 상에는 어드레스전극(22)을 주로 스크린프린트 방식에 의해 형성하고 격벽(24)을 형성한 후 형광체(26)를 도포한다. 이와 같이 형성된 상판과 하판을 접합시킨 다음 내부에 마련된 방전공간에 가스를 주입하여 PDP를 완성하게 된다.
그런데, 상술한 종래의 PDP 제조방법의 경우 투명전극(12)이 형성된 전면기판(10) 상에 제1 크롬물질층(30)과 구리물질층(32) 및 제2 크롬물질층(34)을 형성하는 경우 스퍼터링 방식을 이용하는데, 이는 고가의 진공장비를 사용해야할 뿐만 아니라 증착시간이 길어 양산에는 부적합하다는 문제점이 있다. 또한, 버스전극의 효율을 높이고자 저저항화를 도모하기 위해서는 버스전극을 두껍게 형성해야 하지만 이 경우 증착시간이 길어지는 단점이 있다. 이로 인하여, 종래의 버스전극은 수 마이크로미터(㎛) 두께와 100 마이크로미터 이상의 선폭을 갖도록 설정되어 있다. 다시 말하여, 버스전극의 두께를 얇게 설정하는 대신에 선폭을 넓게하여 저항성분을 낮추고 있다.
그러나, 버스전극의 넓은 선폭으로 인하여 도 3에 도시된 바와 같이 형광체의 발광에 의해 발생된 빛의 많은 양이 버스전극에 의해 반사됨으로써 효율저하가 초래되고 있다.
또한, 배면기판에 어드레스전극 형성시 이용되고 있는 스크린프린팅방법은 제조공정이 단순한 편이지만 전극의 조직이 치밀하지 못하여 저항성분이 클 뿐만 아니라 고정세화에 필요한 미세선폭의 전극을 제조하는 것이 어려운 실정이다. 실제로, 스크린프린팅법을 이용하는 경우 100 마이크로미터 이하의 선폭을 갖는 전극을 형성하는 것은 어렵다.
따라서, 본 발명의 다른 목적은 전극의 저항치를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 미세패턴화하여 효율을 높일 수 있는 PDP의 전극 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 PDP의 양산성을 향상시킬 수 있는 PDP의 전극 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 통상적인 교류방식 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타내는 사시도.
도 2a 내지 도 2d는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극구조를 나타내는 단면도.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극구조를 나타내는 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
10, 40 : 전면기판 12, 42 : 투명전극
14, 50 : 버스전극 16, 54 : 유전체층
18, 52, 56 : 보호막 20 : 배면기판
22 : 어드레스전극 24 : 격벽
26 : 형광체 28, 36, 44 : 감광성수지패턴
30 : 제1 크롬물질층 30A : 제1 크롬패턴
32 : 구리물질층 32 : 구리패턴
34 : 제2 크롬물질층 34A : 제2 크롬패턴
46 : 무전해도금패턴 48 : 도금패턴
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP 전극은 임의의 기판 상에 나란하게 형성된 투명전극과, 투명전극 각각의 일측부 상에 형성되며 무전해도금패턴과 전기도금패턴으로 이루어진 버스전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 PDP 전극 제조방법은 임의의 기판 상에 투명전극을 형성하는 단계와, 투명전극이 형성된 기판 상에 감광성수지패턴을 형성하는 단계와, 감광성수지패턴을 통해 노출된 투명전극 상에 무전해도금패턴과 도금패턴으로 이루어진 버스전극을 형성하는 단계와, 감광성수지패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 4 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 PDP 전극은 투명전극이나 하지상에 Pd나 Au, Ag, Pt 등의 촉매층을 형성한 다음 감광성수지패턴을 형성하고 패턴에 의해 드러난 촉매층상에 무전채도금을 형성하고 다시 무전해도금층상에 후막의 전기도금층을 형성함으로써 배선의 폭을 좁게하여도 기존에 비해 저항화가 가능하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 PDP의 전극 제조방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도를 도시한 것이다.
도 4a를 참조하면, 전면기판(40) 상에 투명전극(42)과 감광성수지패턴(44)이적층되어 있다. 투명전극(42)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 감광성수지패턴을 이용한 식각공정에 의해 전면기판(40) 상에 형성된다. 이 투명전극(12) 상에 무전해도금을 하기 위한 촉매층을 진공증착법을 이용하여 형성한다. 이 촉매층은 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt) 등과 같음 금속물질로 이루어진다. 여기서, 팔라듐(Pd)으로 이루어지는 촉매층은 염화 제1 주석과 염화 팔라듐용액을 이용하여 형성하는 것도 가능하다. 이어서, 투명전극(42)이 형성된 전면기판(40) 상에 감광성수지층이나 감광성드라이필름을 형성한 다음 포토리소그라피공정을 이용하여 패턴화함으로써 각 투명전극(12)의 일측부 상에 개구부(44A)가 마련된 감광성수지패턴(44)을 형성하게 된다.
도 4b를 참조하면, 감광성수지패턴(44)의 개구부(44A)를 통해 노출된 각 투명전극(42) 상에 무전해도금패턴(46)이 형성되어 있다. 이 무전해도금패턴(46)은 무전해도금방법에 의해 감광성수지패턴(44)의 개구부(44A)를 통해 노출된 각 투명전극(42) 상에 형성되게 된다. 이 무전해도금패턴(46)의 재료로는 니켈(Ni)이 적합하며 경우에 따라서는 구리(Cu) 또는 니켈합금이나 구리합금도 사용가능하게 된다. 또한, 무전해도금패턴(46)이 형성되면 필요한 경우 열처리하여 무전해도금패턴(46)의 치밀화를 도모할 수도 있다.
이러한 무전해도금패턴(46) 상에는 도 4c에 도시된 바와 같이 상대적으로 두꺼운 도금패턴(48)이 형성된다. 이 도금패턴(48)은 전기도금방법에 의해 무전해도금패턴(46) 상에 형성되게 되고, 도금패턴(48)은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni) 등과 같은 금속물질로 이루어진다. 또한, 도금패턴(48)의 재질로 합금도금막도 이용가능하나 전기저항과 재료단가의 측면에서 구리(Cu)가 가장 적합하다. 도금패턴(48)의 두께는 폭을 기준으로 원하는 두께로 용이하게 형성할 수 있다. 예컨대, 도금패턴(48)의 폭은 10∼100 마이크로미터, 두께는 2∼50 마이크로미터 사이로 설정하는 것이 바람직하다. 여기서, 투명전극(12) 상의 무전해도금패턴(46)과 도금패턴(48)은 버스전극(50)을 이루게 된다.
그 다음, 도 4d에 도시된 바와 같이 감광성수지패턴(44)를 제거하게 된다.
그리고, 무전해도금패턴(46)과 도금패턴(48)으로 이루어진 버스전극(50)의 표면에는 도 4e에 도시된 바와 같이 보호막(52)을 추가로 도포할 수 있다. 이 보호막(52)은 확산이나 버스전극(50)의 산화를 방지하는 역할을 하는 것으로서, 전기도금법에 의해 버스전극(50)의 표면에 도포되게 된다. 보호막(52)의 재질로는 니켈(Ni) 이나 니켈상의 크롬이 적합하다. 그리고, 보호막(52) 형성시 투명전극(42)의 촉매막에도 도금이 일어날 수 있으므로 도금전에 투명전극(42) 상의 촉매층을 적절한 식각공정에 의해 제거하거나 도금후 투명전극(42) 상의 도금막만을 선택적으로 제거하는 것이 바람직하다.
끝으로, 투명전극(42)과 버스전극(50)이 적층된 전면기판(40) 상에 도 4f에 도시된 바와 같이 유전체층(54)과 제2 보호막(56)을 순차적으로 형성하여 상판구조를 완성하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 전극 제조방법에 의하면 버스전극의 폭은 더욱 좁게 설정하는 반면에 두께를 상대적으로 두텁게 형성할 수 있게 된다. 또한, 고정세화를 추구함에 있어 요구되는 미세선폭의 전극을 용이하게 형성할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 PDP의 상판구조를 도시한 단면도로서, 도 5에 도시된 PDP의 상판은 전면기판(40) 상에 형성된 투명전극(42)과, 각 투명전극(42)의 일측부에 형성된 버스전극(50)과, 이 투명전극(42) 및 버스전극(50) 형성된 전면기판(40) 상에 순착적으로 형성된 유전체층(54)과 보호막(56)을 구비한다.
도 5에 도시된 상판구조에서 각 투명전극(42)의 일측부에 형성된 버스전극(50)은 두께를 두껍게 설정하는 대신에 폭을 좁게 설정함으로써 버스전극(50)에 의해 반사되는 빛의 양은 줄이고 투명전극(42)과 전면기판(40)을 통해 투과되는 빛의 양을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 전체적인 저항치를 낯출 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 전극 및 그 제조방법에 의하면, 무전해도금방법 및 전기도금방법을 이용하여 두께가 두터운 미세선폭의 버스전극을 투명전극 상에 용이하게 형성할 수 있게 된다. 이에 따라, 형광체에서 발생되는 빛이 버스전극에 의해 반사되는 양을 최소화하고 전면기판을 통해 투과되는 빛의 양을 증가시킴으로써 효율을 증대시킬 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 PDP의 전극 및 그 제조방법에 의하면, 고정세화를 추구함에 있어 용구되는 미세선폭의 버스전극을 형성하는 것이 가능할 뿐만 아니라 전극의 폭이나 두께의 선택에 대한 제한이 없게 된다. 나아가, 본 발명에 따른 PDP의 전극 및 그 제조방법에 의하면, 종래의 스퍼터링 등의 방식에 비해 버스전극을 형성하는 시간이 짧아 PDP의 양산성을 향상시킬 수 있게 된다. 더불어, 버스전극의 표면을 보호막으로 도포함으로써 버스전극의 산화나 확산의 문제를 방지할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (11)

  1. 임의의 기판 상에 나란하게 형성된 투명전극과,
    상기 투명전극 각각의 일측부 상에 형성되며 무전해도금패턴과 전기도금패턴으로 이루어진 버스전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 전극.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 버스전극의 표면에 형성된 보호막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 버스전극의 폭은 10 마이크로미터에서 100 마이크로미터 이내로 설정된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 버스전극의 두께는 2 마이크로미터에서 50 마이크로미터 이내로 설정된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극.
  5. 임의의 기판 상에 투명전극을 형성하는 단계와,
    상기 투명전극이 형성된 기판 상에 감광성수지패턴을 형성하는 단계와,
    상기 감광성수지패턴을 통해 노출된 투명전극 상에 무전해도금패턴과 도금패턴으로 이루어진 버스전극을 형성하는 단계와,
    상기 감광성수지패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 투명전극 상에 무전해도금패턴을 형성하기 위한 촉매층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 촉매층은 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt) 중 어느 하나의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 버스전극을 형성하는 단계는
    무전해도금방법을 이용하여 상기 감광성수지패턴의 개구부를 통해 노출된 투명전극 상에 상기 무전해도금패턴을 형성하는 단계와,
    전기도금방법을 이용하여 상기 감광성수지패턴의 개구부를 통해 노출된 무전해도금패턴 상에 상기 도금패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 버스전극의 표면에 전기도금방법을 이용하여 보호막을 도금하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
  10. 제 6 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 보호막을 형성하기 전에 상기 투명전극 위에 형성된 촉매층을 제거하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
  11. 제 6 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 보호막을 형성한 후에 상기 투명전극의 촉매층 상에 도금된 보호막만을 제거하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
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