KR100352975B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극의 저항성분을 낮추고 고정세화할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 PDP 전극은 기판과, 전기도금법에 의하여 기판상에 형성되어 자신에게 공급되는 전압신호에 응답하여 방전을 일으키기 위한 전극과, 기판과 전극 사이에 설치되어 기판과 전극의 밀착력을 높이기 위한 금속층과 전기도금을 용이하게 하기 위한 금속시드층과, 전극의 산화 및 확산을 방지하기 위한 보호막을 구비한다.

본 발명에 의하면, 전기도금법을 이용하여 전극을 형성함으로써 고정세화에 필요한 전극의 미세선폭화가 가능하게 되고 전극의 폭이나 두께의 선택에 대한 제한이 거의 없으므로 저항성분을 낮출 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.

이러한 PDP 구조에서 Cr/Cu/Cr로 이루어진 버스전극(14)을 형성하는 방법을 상세히 하면 도 2a 내지 도 2e에 도시된 바와 같다.

우선적으로, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 임의의 기판(28)을 마련한 후 그 위에 제1 크롬(Cr)박막(30)과, 구리(Cu)박막(32), 제2 크롬박막(34)을 순차적으로 형성하게 된다.

그 다음, 도 2c에 도시된 바와 같이 상기 제2 크롬박막(34) 위에 감광성수지패턴(36)을 형성한다. 감광성수지패턴(36)은 제2 크롬박막(34) 위에 감광성수지층을 형성한 후 포토리소그라피 공정에 의해 원하는 형태로 패턴화함으로써 형성된다.

이어서, 도 2d에 도시된 바와 같이 감광성수지패턴(36)을 통해 노출된 제2 크롬박막(34)과 구리박막(32) 및 제1 크롬박막(30)을 습식에칭이나 반응성이온에칭등의 적절한 에칭공정에 의해 에칭하여 제1 크롬패턴(30A)과 구리패턴(32A) 및 제2 크롬패턴(34A)으로 이루어진 버스전극(38)을 형성하게 된다.

그리고, 도 2e에 도시된 바와 같이 제2 크롬패턴(34A) 위의 감광성수지패턴(36)을 제거하여 버스전극(38)을 완성하게 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 사용해야할뿐만 아니라 증착시간이 길어 양산에는 부적합하다는 문제점이 있다. 또한, 버스전극의 효율을 높이고자 저저항화를 도모하기 위해서는 버스전극(구리박막)을 두껍게 형성해야 하지만 이 경우 증착시간이 길어지는 단점이 있다. 이로 인하여, 종래의 버스전극은 버스전극의 두께를 얇게 설정하는 대신에 선폭을 넓게하여 저항성분을 낮추고 있다. 그러나, 버스전극의 넓은 선폭으로 인하여 형광체의 발광에 의해 발생된 빛의 많은 양이 버스전극에 의해 반사됨으로써 효율저하가 초래되고 있다. 더불어, 에칭에 의해 구리패턴(32A)이 노출되므로 유전체로의 확산 및 산화 문제가 발생하게 된다.

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, 치밀화 및 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 패널을 나타내는 사시도.

도 2a 내지 도 2e는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10 : 상부기판 12 : 투명전극

14 : 버스전극 16 : 유전체층

18, 50. 62 : 보호막 20 : 하부기판

22 : 어드레스전극 24 : 격벽

26 : 형광체 28, 40, 52 : 기판

30 : 제1 크롬박막 32 : 구리박막

34 : 제2 크롬박막 36, 46, 58 : 감광성수지패턴

38, 48. 60 : 전극 42, 54 : 금속층

44, 56 : 금속시드층

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP 전극은 기판과, 전기도금법에 의하여 기판상에 형성되어 자신에게 공급되는 전압신호에 응답하여 방전을 일으키기 위한 전극과, 기판과 전극 사이에 설치되어 기판과 전극의 밀착력을 높이기 위한 금속층과 전기도금을 용이하게 하기 위한 금속시드층과, 전극의 산화 및 확산을 방지하기 위한 보호막을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 PDP 전극 제조방법은 임의의 기판 상에 전기도금을 위한 금속시드층을 형성하는 단계와, 금속시드층 상에 감광성수지패턴을 형성하는 단계와, 감광성수지패턴을 통해 노출된 금속시드층 상에 전기도금 방법을 이용하여 전극을 형성하는 단계와, 전극 위에 전기도금 방법을 이용하여 보호막을 형성하는 단계와, 감광성수지패턴과 그 아래의 금속시드층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 PDP 전극 제조방법은 임의의 기판 상에 전기도금을 위한 금속시드층을 형성하는 단계와, 금속시드층 상에 감광성수지패턴을 형성하는 단계와, 감광성수지패턴을 통해 노출된 금속시드층 상에 전기도금 방법을 이용하여 전극을 형성하는 단계와, 감광성수지패턴과 그 아래의 금속시드층을 제거하는 단계와, 전기도금방법을 이용하여 전극과 그 아래의 금속시드층을 포획하도록 보호막을 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 및 도 4e를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시 예에 따른 PDP의 전극 제조방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도를 도시한 것이다.

도 3a는 임의의 기판(40) 상에 순차적으로 적층된 금속층(42)과 금속시드층(44)을 나타낸 것이다. 금속층(42)은 스퍼터링이나 진공증착 방법에 의해 기판(40) 상에 형성되며 기판(40)과의 밀착력을 향상시키기는 역할을 하게 된다. 이를 위하여 금속층(42)의 재료로는 Ti, Cr, Ta 등을 사용하고 그 두께로는 0.05 마이크로미터 이하가 적합하다. 금속시드층(44) 또한 스퍼터링이나 진공증착 방법에 의해 금속층(42) 상에 형성되며 전기도금을 용이하게 하는 역할을 한다. 이를 위하여, 금속시드층(44)의 재료로는 Cu, Ni, Ag, Au 등의 물질뿐만 아니라 기타 적합한 금속이나 합금을 이용하고 그 두께로는 0.05 마이크로미터에서 0.5마이크로미터 사이가 적합하다. 한편, 도 1에 도시된 바와 같이 교류형 면방전 PDP의 유지전극인 경우 금속시드층(44) 상에 적절한 형상의 ITO 전극패턴이 추가로 형성될 수 있다.

도 3b는 상기 금속시드층(44) 위에 감광성수지패턴(46)이 형성된 구조를 나타낸 것이다. 감광성수지패턴(46)은 금속시드층(44) 상에 감광성수치층을 도포한 후 포토리소그라피 공정을 이용하여 원하는 형태로 패턴화함으로써 형성된다.

도 3c는 상기 감광성수지패턴(46)을 통해 노출된 금속시드층(44) 상에 전극(48)이 형성된 구조를 나타낸 것이다. 전극(48)은 전기도금법에 의해 감광성수지패턴(46)을 통해 노출된 금속시드층(44) 상에 형성하며 전극(48)의 재질로는 저저항 및 가격 측면에서 유리한 구리를 이용한다. 이 경우, 전극(48)의 폭은 디스플레이의 종류 및 크기에 따라 달라지지만 40 내지 60 인치급에서는 10 마이크로미터 내지 100 마이크로미터, 두께는 1 마이크로미터 내지 20 마이크로미터 이내에서 디스플레이의 특성을 고려하여 설정하게 된다.

도 3d는 상기 전극(48) 위에 보호막(50)이 형성된 구조를 나타낸 것이다. 보호막(50)은 역시 전기도금법에 의해 전극(48) 위에 형성된다. 이 보호막(50)은 추후의 유전체 형성공정에서 소성시 구리전극(48)의 산화로 인한 전극특성 열화 및 확산문제를 방지하는 역할을 하고, 이를 위하여 보호막(50)의 재료로는 금, 은, 크롬, 또는 기타 이들의 합금 등과 같이 내산화특성이 뛰어난 금속을 이용하게 된다.

도 3e는 감광성수지패턴(46)과 그 하부의 금속시드층(44) 및 금속층(42)을 제거하여 기판(40) 상에 금속패턴(42A), 금속시드패턴(44A), 전극(48), 보호막(50)이 순차적으로 적층된 구조를 나타낸 것이다. 감광성수지패턴(46)은 아세톤이나 기타 적합한 용제에 의해 제거해내고, 감광성수지패턴(46)의 제거에 의해 드러난 금속시드층(44)과 그 하부의 금속층(42)은 습식에칭이나 반응성이온에칭 등의 방법에 의해 순차적으로 제거하여 전극패턴을 완성하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PDP 전극 제조방법은 스퍼터링이나 진공증착법으로 얇은 금속시드층을 형성한 후 전극을 전극도금 방식으로 형성함으로써 양산성 향상과 저저항화, 미세패턴화가 가능하게 된다.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 PDP의 전극 제조방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도를 도시한 것이다.

도 4a는 임의의 기판(52) 상에 순차적으로 적층된 금속층(54)과 금속시드층(56)을 나타낸 것이다. 금속층(54)은 스퍼터링이나 진공증착 방법에 의해 기판(52) 상에 형성되며 기판(52)과의 밀착력을 향상시키기는 역할을 하게 된다. 이를 위하여 금속층(54)의 재료로는 Ti, Cr, Ta 등을 사용하고 그 두께로는 0.05 마이크로미터 이하가 적합하다. 금속시드층(56) 또한 스퍼터링이나 진공증착 방법에 의해 금속층(54) 상에 형성되며 전기도금을 용이하게 하는 역할을 한다. 이를 위하여, 금속시드층(56)의 재료로는 Cu, Ni, Ag, Au 등의 물질뿐만 아니라 기타 적합한 금속이나 합금을 이용하고 그 두께로는 0.05 마이크로미터에서 0.5마이크로미터 사이가 적합하다. 한편, 도 1에 도시된 바와 같이 교류형 면방전 PDP의 유지전극인 경우 금속시드층(56) 상에 적절한 형상의 ITO 전극패턴이 추가로 형성될 수 있다.

도 4b는 상기 금속시드층(56) 위에 감광성수지패턴(58)이 형성된 구조를 나타낸 것이다. 감광성수지패턴(58)은 금속시드층(56) 상에 감광성수지층을 도포한 후 포토리소그라피 공정을 이용하여 원하는 형태로 패턴화함으로써 형성된다.

도 4c는 상기 감광성수지패턴(58)을 통해 노출된 금속시드층(56) 상에전극(60)이 형성된 구조를 나타낸 것이다. 전극(60)은 전기도금법에 의해 감광성수지패턴(58)을 통해 노출된 금속시드층(56) 상에 형성하며 전극(60)의 재질로는 저저항 및 가격 측면에서 유리한 구리를 이용한다. 이 경우, 전극(60)의 폭은 디스플레이의 종류 및 크기에 따라 달라지지만 40 내지 60 인치급에서는 10 마이크로미터 내지 100 마이크로미터, 두께는 1 마이크로미터 내지 20 마이크로미터 이내에서 디스플레이의 특성을 고려하여 설정하게 된다.

도 4d는 감광성수지패턴(58)과 그 하부의 금속시드층(56) 및 금속층(54)을 제거하여 기판(52) 상에 금속패턴(54A), 금속시드패턴(56A), 전극(60)이 순차적으로 적층된 구조를 나타낸 것이다. 감광성수지패턴(58)은 아세톤이나 기타 적합한 용제에 의해 제거해내고, 감광성수지패턴(58)의 제거에 의해 드러난 금속시드층(56)과 그 하부의 금속층(54)은 습식에칭이나 반응성이온에칭 등의 방법에 의해 순차적으로 제거하여 전극패턴을 완성하게 된다.

도 4e는 상기 전극(60)을 포획하는 형태로 보호막(62)이 형성된 구조를 나타낸 것이다. 보호막(62)은 전기도금법에 의해 전극(60)과 그 하부의 금속시드패턴(56A)과 금속패턴(54A)을 포함하여 포획하는 형태로 형성된다. 이 보호막(50)은 추후의 유전체 형성공정에서 소성시 전극(60)의 산화로 인한 전극특성 열화 및 확산의 문제를 방지하는 역할을 하고, 이를 위하여 보호막(60)의 재료로는 금, 은, 크롬, 또는 기타 이들의 합금 등과 같이 내산화특성이 뛰어난 금속을 이용하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 전극 형성방법에서는 전기도금법을 이용하여 전극(48 또는 60)을 형성함으로써 고정세화에 필요한 전극(48 또는 60)의 미세선폭화가 가능하게 된다. 더불어, 전기도금법은 종래의 스퍼터링 등의 방식과 대비하여 박막형성시간이 짧으므로 양산성이 높아질 뿐만 아니라 전극(48 또는 60)의 폭이나 두께의 선택에 대한 제한이 거의 없으므로 전극(48 또는 60)을 미세선폭화하는 대신 두께를 두텁게 형성하여 저항성분을 낮출 수 있게 된다. 또한, 전극(48 또는 60) 위에 보호막(50 또는 62)을 형성하여 전극재료의 산화나 확산의 문제를 제거할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 전극 및 그 제조방법에 의하면 전기도금법을 이용하여 전극을 형성함으로써 고정세화에 필요한 전극의 미세선폭화가 가능하게 된다. 더불어, 본 발명에 따른 PDP의 전극 및 그 제조방법에 의하면 전기도금법은 종래의 스퍼터링 등의 방식과 대비하여 박막형성시간이 짧으므로 양산성이 높아질 뿐만 아니라 전극의 폭이나 두께의 선택에 대한 제한이 거의 없으므로 전극을 미세선폭화하는 대신 두께를 두텁게 형성하여 저항성분을 낮출 수 있게 된다. 이에 따라, PDP의 전력소모를 줄일 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 PDP의 전극 및 그 제조방법에 의하면 전극 위에 보호막을 형성하여 전극재료의 산화나 확산의 문제를 제거할 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. 기판과,

   전기도금법에 의하여 상기 기판상에 형성되어 자신에게 공급되는 전압신호에 응답하여 방전을 일으키기 위한 전극과,

   상기 기판과 전극 사이에 설치되어 상기 기판과 전극의 밀착력을 높이기 위한 금속층과 전기도금을 용이하게 하기 위한 금속시드층과,

   상기 전극의 산화 및 확산을 방지하기 위한 보호막을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 전극.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보호막은 상기 전극의 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 보호막은 상기 전극과 그 아래의 금속시드층 및 금속층을 포획하는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극재료는 구리(Cu)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 보호막의 재료는 금, 은, 크롬, 이들을 한가지 이상 함유하는 합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극의 폭은 10 마이크로미터에서 100 마이크로미터 이내로 설정된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극의 두께는 2 마이크로미터에서 20 마이크로미터 이내로 설정된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극.
8. 임의의 기판 상에 전기도금을 위한 금속시드층을 형성하는 단계와,

   상기 금속시드층 상에 감광성수지패턴을 형성하는 단계와,

   상기 감광성수지패턴을 통해 노출된 금속시드층 상에 전기도금방법을 이용하여 전극을 형성하는 단계와,

   상기 전극 위에 전기도금방법을 이용하여 보호막을 형성하는 단계와,

   상기 감광성수지패턴과 그 아래의 금속시드층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 금속시드층을 형성하는 단계는

   상기 기판 상에 밀착력 향상을 위한 금속층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
10. 임의의 기판 상에 전기도금을 위한 금속시드층을 형성하는 단계와,

    상기 금속시드층 상에 감광성수지패턴을 형성하는 단계와,

    상기 감광성수지패턴을 통해 노출된 금속시드층 상에 전기도금방법을 이용하여 전극을 형성하는 단계와,

    상기 감광성수지패턴과 그 아래의 금속시드층을 제거하는 단계와,

    전기도금방법을 이용하여 상기 전극과 그 아래의 금속시드층을 포획하도록 보호막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
11. 삭제