KR100327355B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 그 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 유지전극과 블랙매트릭스에 관한 것이다. 유지전극과 블랙매트릭스를 형성하기 위한 종래의 방법은 유지전극과 블랙매트릭스를 각각 별개의 공정에 의해 형성하였으나, 본 발명에 의해 제조된 유지전극과 블랙매트릭스는 소정의 기판 위에 형성된 투명전극, 투명전극 위 일부에 투명전극과 버스전극에 대한 밀착성이 강한 물질로 형성된 후막전극, 후막전극 위에 접착되어 외부로부터 방전전압을 인가받는 버스전극, 기판 위 일부에 투명전극이 형성된 층과 동일하게 형성된 블랙매트릭스를 포함하여 구성되어 있어 블랙매트릭스와 후막전극을 하나의 공정에서 형성할 수 있는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 그 형성방법{Method for manufacturing electrode of Plasma Display Panel and The same electrode}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 그 전극의 형성방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널과 액정표시장치(LCD)는 평판형 표시장치 중에서 가장 실용성이 높은 차세대 표시장치로 각광받고 있다. 특히 플라즈마 디스플레이 패널은 액정표시장치보다 휘도가 높고 시야각이 넓어 옥외 광고탑 또는, 벽걸이 티브이, 극장용 디스플레이와 같이 박형의 대형 디스플레이로서 응용성이 넓다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 CRT 브라운관과 달리 각 방전셀의 방전에 의해 화면을 표시한다.

일반적인 3전극 면방전 방식의 플라즈마 디스플레이 패널은 도 1a에 도시된 것과 같이 서로 대향하여 설치된 상부기판(10)과 하부기판(20)이 서로 합착되어 구성된다. 도 1b는 도 1a에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 단면구조를 도시한 것으로서, 설명의 편의를 위하여 하부기판(20)이 90°회전되어 있다.

상부기판(10)은 한 쌍의 유지전극(16, 17)과, 유지전극(16, 17)을 도포하는 유전층(11), 및 보호막(12)으로 구성되어 있으며, 하부기판(20)은 어드레스전극(22)과, 어드레스전극(22) 사이마다 형성된 격벽(23), 그리고 어드레스전극(22) 주위에 형성된 형광체(24)로 구성되어 있다. 상부기판(10)과 하부기판(20) 사이의 공간은 불활성 가스가 봉입되어 방전영역을 이루고 있다.

한 쌍의 유지전극(16, 17)은 각 방전셀의 광투과율을 높이기 위하여 도 2a와 도 2b에 도시된 것과 같이 투명전극(16)과 금속전극(17)으로 구성되어 있다. 도 2a는 유지전극(16, 17)의 평면도이며, 도 2b는 유지전극(16, 17)의 단면도이다. 유지전극(16, 17)의 금속전극(17)은 외부에 설치된 구동 IC로부터 방전전압을 인가받고, 유지전극(16, 17)의 투명전극(16)은 금속전극(17)에 인가된 방전전압을 전달받아 인접한 투명전극(16) 사이에 방전을 일으키는 것이다. 대략 유지전극(16, 17)의 전체 폭은 300 마이크로 미터(㎛) 정도이며, 투명전극(16)은 산화인듐 또는, 산화주석으로 이루어지고, 금속전극은 크롬(Cr)-구리(Cu)-크롬(Cr)으로 구성된 3층의 박막으로 이루어진다. 이 때, 금속전극 라인의 폭은 대략 유지전극(16, 17) 라인의 1/3 정도로 설정된다.

한 쌍의 유지전극(16, 17)이 투명전극(16)과 금속전극(17)으로 구성된 이유는 투명전극(16)은 저항이 높고, 금속전극(17)은 저항이 낮은 반면에 불투명하기 때문이다. 따라서, 유지전극(16, 17)이 투명전극(16)과 금속배선으로 구성되면, 높은 광투과율과 낮은 저항이 일정한 수준으로 보전되는 것이다.

이러한 투명전극(16)과 금속배선은 도 3에 도시된 것과 같은 단면구조를 가진다. 종래의 유지전극(16, 17)은 기판 위에 투명전극(16)이 전극의 패턴으로 형성되고, 투명전극(16) 위에 금속으로 배선이 형성되어 있다.

도 3에 도시된 유지전극(16, 17)의 형성방법은 도 4a 내지 도 4b에 도시된 것과 같다.

먼저, 도 4a에 도시된 것과 같이 투명기판(10) 위에 투명전극(16)이 형성된다. 투명전극(16)은 유리에 대한 접착력이 우수하지만, 금속전극(17)은 유리에 대한 접착력이 약하다. 따라서, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 투명전극(16)을 유리 위에 증착하는 것이다.

그 후, 도 4b에 도시된 것과 같이 투명전극(16) 위에 크롬(Cr), 구리(Cu), 크롬(Cr)이 패터닝되어 금속전극(17)이 형성된다. 이러한 3층의 금속전극(17)은 진공 중에서 실시하는 스퍼터링 방식에 의해 형성된다. 금속전극(17)이 3층으로 구성되는 이유는, 크롬이 투명전극(16)에 대한 접착성이 구리보다 높고 구리는 크롬보다 저항이 낮기 때문이다. 또, 구리는 크롬에 비해 저항이 낮은 대신, 산화가 용이하여 별도의 보호막이 필요하므로, 구리가 보호되도록 구리 위에 크롬이 형성되는 것이다.

그리고, 유전체층(11)과 보호막(12)이 투명전극(16)과 3층의 금속배선 위에 도포되면, 도 3에 도시된 것과 같은 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판(10)에 유지전극(16, 17)이 완성된다.

이 때, 방전셀에서 발생된 빛의 누설을 방지하기 위하여 도 5에 도시된 것과 같이 투명전극(16) 일부에 광차단재로 후막전극(18)이 추가로 설치될 수도 있다.이러한 후막전극은 은(Ag), 또는 감광성 은(Ag) 등의 광차단재가 채용되어 플라즈마 디스플레이 패널의 계조대비(contrast)를 향상시키는 역할을 수행한다.

또, 후막전극이 완전하게 차단하지 못하는 빛이 인접한 방전셀에서 발생된 빛에 영향을 미치는 간섭현상을 줄이기 위하여 각 방전셀 사이에 별도의 블랙매트릭스(19)가 설치되어 있다.

그런데, 종래의 후막전극은 은 또는, 감광성 은(Ag)으로 형성되어 방전셀의 빛을 완벽하게 차단하지 못하므로, 플라즈마 디스플레이 패널에 블랙매트릭스가 별도로 설치되어야 하는 문제점이 있다. 그리고, 후막전극과 블랙매트릭스의 재료가 상이하여 후막전극과 블랙매트릭스가 동시에 형성될 수 없는 문제점이 있다. 따라서, 종래의 후막전극이 설치된 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 블랙매트릭스를 형성하기 위한 별도의 제조공정이 추가로 포함되어야 한다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 제조공정 없이 블랙매트릭스와 후막전극을 형성할 수 있는 방법과 그러한 방법에 의해 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1a는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판과 하부기판을 개략적으로 도시한 사시도.

도 1b는 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판과 하부기판을 개략적으로 도시한 단면도.

도 2a는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 설치된 유지전극의 구조를 도시한 평면도.

도 2b는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 설치된 한 쌍의 유지전극 구조를 도시한 단면도.

도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에 설치된 유지전극의 구조를 도시한 단면도.

도 4a 내지 도 4b는 유지전극을 형성하는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 도시한 공정단면도.

도 5는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판을 개략적으로 도시한 단면도

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 의한 블랙매트릭스와 유지전극을 제조하는 방법을 도시한 공정단면도

도면의 상세한 설명

100 : 기판 160 : 투명전극

170 : 버스전극 210 : 블랙매트릭스

220 : 후막전극

본 발명은 후막전극과 블랙매트릭스에 공통으로 사용될 수 있는 재료를 이용하여 후막전극과 블랙매트릭스를 동시에 형성하는 것이 특징이다.

본 발명은 도 6에 도시된 것과 같이 기판(100) 위에 형성된 투명전극(160)과, 투명전극(160) 위에 접착성이 강한 물질로 구성된 후막전극(220), 그리고 후막전극(220) 위에 형성된 저저항의 버스전극(170), 그리고 기판(100) 위에 형성된 블랙매트릭스(210)를 포함하여 구성되어 있다.

투명전극(160)은 소정의 기판(100) 위에 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널에 설치된 것과 동일한 형태로 형성되어 있고, 후막전극(220)은 그 투명전극(160) 위 일부에 형성되어 있다. 후막전극(220)은 투명전극(160)과 버스전극(170)에 대한 밀착성이 매우 강한 물질로 구성된다. 이러한 후막전극(220)은 산화철이 1% 내지 10%의 무게비율을 가지고 포함되어 있다.

본 발명의 유지전극에 포함되는 후막전극(220)의 재료는 투명전극(160)과 버스전극(170)에 대한 밀착성이 향상되도록 블랙매트릭스(210) 재료가 첨가되어 있다. 그런데, 후막전극(220)의 재료에 첨가된 블랙매트릭스(210) 재료는 노광 공정 시 패터닝되지 않는 특성이 있다. 따라서, 본 발명은 450℃ 내지 500℃의 온도에서 전이된 블랙매트릭스(210)재료와 40∼50%의 무게비율의 유리질 재료, 그리고 크롬(Cr), 산화철(Fe₂O₃), 산화티타늄(TiO₂) 등의 전도성 물질이 1 내지 10%의 무게비율로 혼합된 재료를 사용하여 후막전극(220)을 형성한다.

즉, 종래의 후막전극에 포함된 블랙매트릭스 재료는 패터닝되지 않았지만, 본 발명의 후막전극(220)에 포함된 블랙매트릭스(210) 재료는 크롬과 산화티타늄 등의 전도성 물질의 비율이 줄어든 대신, 버스전극(170)재료인 산화철(Fe₂O₃)의 비율이 1 내지 10% 정도 증가되어 있다. 그 결과, 본 발명의 후막전극(220)은 흑색도가 향상되고 산란도가 낮아지므로, 노광 공정에 의해 패터닝되는 것이다.

버스전극(170)은 후막전극(220) 위에 접착되어 있고, 외부로부터 방전전압을 인가받아 투명전극(160)에 인가한다. 블랙매트릭스(210)는 기판(100) 위 일부에 형성되어 있다. 블랙매트릭스(210)는 한 쌍의 투명전극(160)으로 이루어진 방전셀에서 발생된 빛이 인접한 방전셀로 누설되는 것을 방지한다.

이 때, 블랙매트릭스(210)와 후막전극(220)은 동일한 물질로 구성되어 있다. 따라서, 블랙매트릭스(210)와 후막전극(220)은 하나의 공정에서 생성된다. 이하, 본 발명의 유지전극 형성방법은 다음과 같다.

먼저, 도 7a에 도시된 것과 같이 소정의 기판(100) 위에 투명전극(160)이 형성된다. 그리고, 도 7b에 도시된 것과 같이 기판(100) 위에 블랙매트릭스(210)가 형성되면서 동시에 투명전극(160) 위 일부 영역에 후막전극(220)이 형성된다. 그리고, 마지막으로 도 7c에 도시된 것과 같이 후막전극(220) 위에 버스전극(170)이 형성됨으로써, 본 발명의 유지전극이 완성된다.

본 발명은 블랙매트릭스와 후막전극이 동일한 물질로 구성되므로, 블랙매트릭스와 후막전극을 하나의 공정에서 형성할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 유지전극과 블랙매트릭스 형성공정이 종래의 공정에 비해 줄어들어 제조수율이 높아지는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 플라즈마 디스플레이 패널에서,

   소정의 기판 위에 형성된 투명전극,

   상기 투명전극 위 일부에 투명전극과 버스전극에 대한 밀착성이 강한 물질로 형성된 후막전극,

   상기 후막전극 위에 접착되어 외부로부터 방전전압을 인가받는 버스전극,

   상기 기판 위 일부에 블랙매트릭스를 포함하여 구성된 플라즈마 디스플레이 패널의 유지전극.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 후막전극의 재료는

   1% 내지 10%의 무게비율의 산화철, 그리고

   상기 버스전극과 상기 블랙매트릭스 재료를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 유지전극.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 블랙매트릭스와 상기 후막전극은 동일한 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 유지전극.
4. 플라즈마 디스플레이 패널에서,

   소정의 기판 위에 투명전극을 형성하는 단계,

   상기 기판 위에 블랙매트릭스와 동시에 상기 투명전극 위 일부 영역에 후막전극을 형성하는 단계, 그리고

   상기 후막전극 위에 버스전극을 형성하는 단계를 포함하여 구성된 플라즈마 디스플레이 패널의 유지전극 형성방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 후막전극과 블랙매트릭스의 재료는

   블랙매트릭스 재료를 섭씨 450 내지 500 도에서 전이하는 단계,

   유리질 성분재를 40 내지 50 퍼센트의 무게비율로 혼합하는 단계,

   상기 버스전극의 재료를 1 내지 10 퍼센트의 무게비율로 혼합하는 단계를 포함하는 방법으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 유지전극 형성방법.