KR100326535B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 그 제조방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전극의 저항성분을 낮추고 고정세화할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법은 임의의 기판 상에 금속박을 접합하고 에칭하여 버스전극을 형성하는 단계와, 버스전극과 그 주변을 포획하는 형태의 투명전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 금속박을 이용하여 전극을 형성함으로써 전극의 폭이나 두께의 선택에 대한 제한이 거의 없으므로 전극을 미세선폭화하여 가시광선의 투과율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 버스전극 폭을 미세화하는 대신 두께를 두껍게 형성함으로써 저항성분을 낮추어 플라즈마 디스플레이 패널의 전력소모를 줄일 수 있게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 그 제조방법{Electrodes Of Plasma Display Panel And Fabrication Method Thereof}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 전극의 저항성분을 낮추고 고정세화할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 들어, 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 발광시킴으로써 발생하는 가시광을 이용하여 문자 또는 그래픽(Graphic)을 표시하고 있다.
도 1을 참조하면, 통상적으로 많이 사용되고 있는 3전극 교류(AC) 방식의 PDP의 구조가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 PDP의 상부기판(10) 상에 투명(ITO)전극(12)을 스퍼터링이나 진공증착 등의 방법을 이용하여 형성하고 그 투명전극(12) 상에 Cr/Cu/Cr로 이루어진 버스전극(14)을 주로 스퍼터링 방식에 의해 형성한다. 투명전극(12)과 버스전극(14)이 형성된 상부기판(10) 상에 유전층(16)을 주로 스크린 프린팅 방법에 의해 도포하게 되고, 이 유전층(16) 표면에 보호막(18)을 성막하게 된다. 하부기판(20)상에 어드레스전극(22)을 주로 스크린 프린팅 방법에 의해 형성하고, 격벽(24)을 스크린 프린팅 방법이나 샌드브라스트(Sand Blast) 방법 등을 이용하여 어드레스전극(22)과 나란하게 형성하게 된다. 어드레스전극(22)이 형성된 하부기판(20) 및 격벽(24)의 표면에 형광체(26)를 주로 스크린 프린팅 방법으로 성막하게 된다. 이와 같이 별도로 만들어진 상하판을 접착하여 가스를 주입하여 PDP 소자를 완성하게 된다.
도 2a 내지 도 2e는 도 1에 도시된 상부기판(10) 상에 전극을 형성하는 방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도를 도시한 것이다.
도 2a를 참조하면, 상부기판(10) 상에 투명전극물질층(12A)과, 감광성수지패턴(28)이 적층된 구조가 도시되어 있다. 투명전극물질층(12A)은 스퍼터링 방식이나 진공증착법 등에 의해 상부기판(10)의 표면에 형성된다. 이어서, 감광성수지패턴(28)을 투명전극물질층(12A) 상에 형성한다.
도 2b를 참조하면, 상부기판(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 상부기판(10) 상에 제1 크롬(Cr)박막(30)과, 구리(Cu)박막(32), 제2 크롬박막(34)이 순차적으로 적층된 구조가 도시되어 있다. 이 제1 크롬박막(30), 구리박막(32) 및 제2 크롬박막(34)은 투명전극(12)이 형성된 전면기판(10) 상에 스퍼터링 방식에 의해 평탄한 표면을 갖도록 순차적으로 형성되게 된다.
그 다음, 제2 크롬박막(34) 상에 도 2d에 도시된 바와 같이 제2 감광성수지패턴(36)을 형성한다.
도 2e를 참조하면, 상부기판(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, 제2 감광성수지패턴(36)을 통해 노출된 제1 크롬패턴(30A)과 구리패턴(32A) 및 제2 크롬패턴(34A)을 식각함으로써 제2 크롬박막(34)과 구리박막(32) 및 제1 크롬박막(30)이 형성된다. 그 다음, 제2 크롬패턴(34A) 위의 제2 감광성수지패턴(36)은 제거하게 된다.
그런데, 상술한 종래의 PDP 전극 제조방법은 제1 크롬박막(30)과 구리박막(32) 및 제2 크롬박막(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 버스전극(구리박막)을 두껍게 형성해야 하지만 버스전극을 두껍게 형성하는 경우 스트레스 등에 의해 밀착력이 저하될 뿐만 아니라 증착시간이 길어지는 문제점을 지니고 있다. 이로 인하여, 종래의 버스전극은 버스전극의 두께를 얇게 설정하는 대신에 선폭을 넓게 하여 저항성분을 낮추고 있다. 그러나, 버스전극의 넓은 선폭으로 인하여 형광체의 발광에 의해 발생된 빛의 많은 양이 버스전극에 의해 반사됨으로써 효율저하가 초래되고 있다.
또한, 하부기판(20)에 어드레스전극(22) 형성시 이용되고 있는 스크린프린팅방법은 제조공정이 단순한 편이지만 전극의 조직이 치밀하지 못하여 저항성분이 크고 별도의 소성공정이 필요할 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 목적은 전극의 저저항화 및 치밀화, 미세패턴화에 대응하여 PDP의 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 2e는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
10 : 상부기판 12, 46A : 투명전극
14, 42A : 버스전극 16 : 유전체층
18 : 보호막 20 : 하부기판
22 : 어드레스전극 24 : 격벽
26 : 형광체 28, 36, 44 : 감광성수지패턴
30 : 제1 크롬박막 32 : 구리박막
34 : 제2 크롬박막 40 : 기판
41 : 산화방지막 42 : 금속박
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP 전극은 임의의 기판 상에 형성된 버스전극과, 버스전극과 그 주변을 포획하는 형태로 형성된 투명전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 PDP 전극 제조방법은 임의의 기판 상에 금속박을 접합하고 에칭하여 버스전극을 형성하는 단계와, 버스전극과 그 주변을 포획하는 형태의 투명전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 3a 내지 도 3f를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시 예에 따른 PDP의 전극 제조방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도를 도시한 것이다.
도 3a는 임의의 기판(40)을 나타낸 것이고, 도 3b는 기판(40) 상에 금속박(42)이 형성된 구조를 나타낸 것이다. 우선, 임의의 기판(40)을 마련한 후 기판(40) 상에 금속박(42)을 라미네이트(Laminate) 방식으로 접합시킨다. 예를 들어, 먼저 기판(40)상에 도시되지 않은 세라믹 페이스트를 도포한다. 세라믹 페이스트는 세라믹분말 및 유기바인더 등이 혼합되어 일정 점도를 가지는 물질이다. 기판(40)상에 일정 점도를 가지는 세라믹 페이스트가 도포된 후 금속박(42)이 라미네이트 방식으로 기판(40)과 접착되게 된다. 이때, 세라믹 페이스트는 소성되어 기판(40)과 금속박(42)의 접착력을 강화시키게 된다. 금속박(42)으로는 일반적으로 저저항의 측면에서 유리한 동박이나 알루미늄박을 이용하는 것이 바람직하다. 단, 추후의 유전체 소성공정에서 산화에 의한 전극특성의 열화 및 저항증대의 문제가 야기될 수 있으므로 금속박(42)의 상하에는 크롬이나 몰리브데늄 또는 크롬합금이나 몰리브덴 합금을 이용한 산화방지막(41)을 적절한 방식에 의해 형성하게 된다. 여기서, 산화 방지막(41)이 크롬막으로 이용될 때 스퍼터링이나 진공증착 또는 전기도금의 방법에 의해 형성할 수 있으며, 산화 방지막(41)이 몰리브덴막으로 이용될 때 스퍼터링이나 진공증착의 방법에 의해 형성할 수 있다.
도 3c는 기판(40) 위에 버스전극(42A)이 형성되고, 버스전극(42A)의 상하부에는 산화방지패턴(41A)이 형성된 구조를 나타낸 것이다. 버스전극(42A)과 산화방지패턴(41A)은 금속박(42)과 그 상하부의 산화방지막(41)을 포토리소그라피 공정에 의해 원하는 형태로 에칭함으로써 형성된다.
도 3d는 상기 기판(40) 상에 감광성수지패턴(44)이 버스전극(42A)과 소정의 간격을 두고 나란하게 형성된 구조를 나타낸 것이다. 감광성수지패턴(44)은 버스전극(42A) 및 산화방지패턴(41A)이 형성된 기판(40) 상에 감광성수지층을 형성한 후 포토리소그라피 공정을 이용하여 그 감광성수지층을 원하는 형태로 패턴화함으로써 버스전극(42A)과 소정의 간격을 두고 나란하게 형성된다.
도 3e는 산화방지패턴(41A)과 감광성수지패턴(44)의 표면 및 노출된 기판(40) 상에 ITO 박막(46)이 형성된 구조를 나타낸 것이다. ITO 박막(46)은 진공증착이나 스퍼터링 또는 이온플레이팅 등의 방법에 의해 산화방지패턴(41A)과 감광성수지패턴(44)의 표면 및 노출된 기판(40) 상에 형성된다.
도 3f는 기판(40) 상에 버스전극(42A)과 ITO 전극(46A)이 순차적으로 형성되고 버스전극(42A) 상하부에 산화방지패턴(41A)이 형성된 구조가 도시되어 있다. 도 3e에서 감광성수지패턴(44)을 아세톤 등과 같은 적절한 용제에 의해 그 위에 형성된 ITO 박막(46)과 함께 제거함으로써 도 3f에 도시된 바와 같이 기판(40) 상에 형성된 버스전극(42A)과 버스전극(42A)과 그 주변의 기판(40)을 포획하는 형태로 형성된 ITO 전극(46A)을 구비하는 유지전극이 완성되게 된다. 여기서, 버스전극(42A)의 상하부에는 산화방지패턴(41A)이 형성되어 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 PDP 전극 형성방법에서는 스퍼터링 공정을 이용하지 않고 금속박(42)을 에칭하여 버스전극(42A)을 형성함으로써 고정세화에 필요한 전극(42A)의 미세선폭화가 가능하게 된다. 더불어, 금속박(42)을 이용함으로써 폭이나 두께의 선택에 대한 제한이 거의 없으므로 버스전극(42A)을 미세선폭화하는 대신 두께를 두껍게 형성하여 저항성분을 낮출 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 전극 및 그 제조방법에 의하면 금속박을 이용하여 전극을 형성함으로써 전극의 폭이나 두께의 선택에 대한 제한이 거의 없으므로 전극을 미세선폭화하여 가시광선의 투과율을 향상시킬 수 있게 된다. 더불어, 본 발명에 따른 PDP의 전극 및 그 제조방법에 의하면 버스전극 폭을 미세화하는 대신 두께를 두껍게 형성함으로써 저항성분을 낮추어 PDP의 전력소모를 줄일 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 PDP의 전극 및 그 제조방법에 의하면 금속박을 이용하여 전극을 형성함으로써 종래와 같이 고가의 스퍼터 장비 및 공정이 필요하지 않게 되므로 코스트가 다운되고 공정이 간소하여 양산성을 높일 수 있게 된다. 그리고, 본 발명에 따른 PDP의 전극 및 그 제조방법에 의하면 버스전극의 상하부에 산화방지막을 형성하여 버스전극의 산화를 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 (7)

  1. 임의의 기판 상에 형성된 버스전극과,
    상기 버스전극과 그 주변을 포획하는 형태로 형성된 투명전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 전극.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 버스전극의 산화를 방지하기 위해 그 상하부에 형성된 산화방지막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극.
  3. 임의의 기판 상에 금속박을 접합하고 에칭하여 버스전극을 형성하는 단계와,
    상기 버스전극과 그 주변을 포획하는 형태의 투명전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 버스전극을 형성하는 단계는
    상기 기판과 금속박을 세라믹페이스트를 이용하여 접합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 버스전극을 형성하는 단계는
    상기 버스전극의 상하부에 산화방지막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 투명전극을 형성하는 단계는
    상기 기판 상에 상기 버스전극과 나란한 형태의 감광성수지패턴을 형성하는 단계와,
    상기 버스전극 및 감광성수지패턴의 표면 및 노출된 기판 상에 상기 투명전극층을 형성하는 단계와,
    상기 감광성수지패턴을 그 위의 투명전극층과 함께 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 금속박은 동박 및 알루미늄박 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
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