KR100844838B1

KR100844838B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 유지전극쌍 제조방법

Info

Publication number: KR100844838B1
Application number: KR1020010064689A
Authority: KR
Inventors: 임종래
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2008-07-08
Also published as: KR20030033240A

Abstract

본 발명은 공정수를 줄임과 아울러 방전효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 제1 기판 상에 상대적으로 가는 선폭을 가지며 높은 높이를 가지도록 형성되는 유지전극쌍과, 유지전극쌍을 감싸도록 형성되는 상부 유전체층과, 상부 유전체층 상에 형성되는 보호막과, 유지전극쌍과 교차되는 방향으로 제2 기판 상에 형성되는 어드레스전극과, 어드레스전극과 나란한 방향으로 제2 기판 상에 형성되는 격벽을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하여, 공정수를 줄임과 아울러 방전효율을 향상시킬 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 유지전극쌍 제조방법{Plasma Display Panel and Method of Fabricating a pair of Sustain Electrodes Thereof}

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 도면.

도 3은 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽과 유지 전극쌍의 배치 관계를 보여주는 평면도.

도 4는 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도.

도 5a 내지 도 5g는 도 2에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 제조방법을 단계적으로 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10, 40 : 상부기판 12Y, 42Y : 주사전극

12Z, 42Z : 유지전극 12X, 42X : 어드레스전극

14, 44 : 상부 유전체층 16, 46 : 보호막

22, 52 : 하부 유전체층 24, 54 : 격벽

26, 56 : 형광체 60 : 포토레지스트

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 공정수를 줄임과 아울러 방전효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

최근들어, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD), 전계방출 표시장치(Field Emission Display; FED) 및 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel; 이하 "PDP"라 한다) 등의 평면표시장치가 활발히 개발되고 있다. PDP는 He+Xe 또는 Ne+Xe 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147㎚의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 구조가 단순해짐으로 제작이 용이해지고 아울러 다른 평면표시장치에 비하여 휘도 및 발광효율이 높다는 이점을 가진다. 이러한 이점들로 인하여 PDP에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

3전극 교류 면방전형 PDP는 방전시 표면에 벽전하가 축적되며 방전에 의해 발생되는 스퍼터링으로부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.

도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, PDP는 유지전극쌍(12Y, 12Z), 상부 유전체층(14) 및 보호막(16)이 순착적으로 적층된 상부기판(10)과, 어드레스전극(12X), 하부 유전체층(22), 격벽(24) 및 형광체(26)가 순차적으로 형성된 하부기판(18)을 구비한다.

상부기판(10)에서 유지전극쌍(12Y, 12Z) 각각은 상대적으로 넓은 폭을 가지며 가시광 투과를 위해 투명전극물질(Induim Tin Oxide : 이하 "ITO"라 함)로 이루어진 투명전극(12a)과, 상대적으로 좁은 폭을 가지며 투명전극(12a)의 저항성분을 보상하기 위한 버스전극(12b)으로 이루어진다. 버스전극(12b)은 전기전도도가 비교적 좋은 은(Ag) 등의 금속이나 합금으로 형성된다. 이러한 유지전극쌍(12Y, 12Z)은 주사전극과 유지전극으로 구성된다. 주사전극(12Y)에는 패널 주사를 위한 주사신호와 장전유지를 위한 유지신호가 주로 공급되고, 유지전극(12Z)에는 유지신호가 주로 공급된다. 유지전극쌍(12Y, 12Z) 덮도록 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 순차적으로 형성된다. 상부 유전체층(14)은 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 한다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

하부기판(18)에서 어드레스전극(12X)은 상기 유지전극들(12Y, 12Z)과 교차되게 형성되며 디스플레이될 셀들을 선택하기 위한 데이터전압이 공급된다. 이 어드레스전극(12X)이 형성된 하부기판(18)에는 어드레스전극(12X)과 나란하게 격벽(24)이 형성된다. 하부 유전체층(22) 및 격벽(24)의 표면에는 형광체(26)가 도포된다. 형광체(26)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하판기판(10, 18)과 격벽(24) 사이 에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다. 격벽(24)은 어드레스전극(12X)과 나란하게 형성되며 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광선이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.

이러한 PDP는 방전시 여러 가지 요인에 의해서 방전이 불균일하게 되는데, 특히 유지전극쌍(12X, 12Y)의 투명전극(12a)에 의해서 불균일하게 된다. 즉, 투명전극(12a)의 전극폭은 상대적으로 넓게 형성되어 전기저항이 크다. 버스전극(12b)을 투명전극(12a)의 일측에 형성함으로써 전기저항을 저하시켜 방전전압을 감소시키고 있지만 PDP의 대형화 추세에 따라 전기저항에 의한 전압강하는 여전히 해결되어야 할 과제로 남아있는 실정이다.

또한, 유지전극쌍(12X, 12Y)의 버스전극(12b)은 개구율을 감소시키는 원인이 되므로 전극의 선폭을 가능한 줄여서 형성시킨다. 이에 따라, 유지전극쌍(12X, 12Y)의 투명전극(12a)과 버스전극(12b)을 형성할 때 각각의 포토리쏘그래피(Photolithography) 공정을 거쳐야 하므로 공정수가 많아짐과 아울러 공정이 복잡해진다.

뿐만 아니라, 버스전극(12b)은 개구율을 감소시키지 아니하는 범위에서 최대한 가늘게 형성되어야 하므로 버스전극(12b)의 선폭을 증가시키는 데는 한계가 있다. 따라서, 버스전극(12b)은 투명전극(12a)의 전기저항을 보상하는데 한계가 있을 뿐만 아니라 버스전극(12b)에 의해서 충분히 전기저항이 감소되지 않아 많은 양의 열이 발생하는 에너지 손실의 문제점이 나타난다.

따라서, 본 발명의 목적은 공정수를 줄임과 아울러 방전효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 제1 기판 상에 상대적으로 가는 선폭을 가지며 높은 높이를 가지도록 형성되는 유지전극쌍과, 유지전극쌍을 감싸도록 형성되는 상부 유전체층과, 상부 유전체층 상에 형성되는 보호막과, 유지전극쌍과 교차되는 방향으로 제2 기판 상에 형성되는 어드레스전극과, 어드레스전극과 나란한 방향으로 제2 기판 상에 형성되는 격벽을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 유지전극쌍 제조방법은 기판 상에 소정 높이를 가지는 포토레지스트를 형성하는 단계와, 포토레지스트를 패터닝하여 상대적으로 가는 선폭을 가지는 홈을 형성하는 단계와, 포토레지스트의 홈에 유지전극쌍을 형성하는 단계와, 유지전극쌍이 형성된 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 PDP를 나타내는 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP는 금속으로 형성된 유지전극쌍(42Y, 42Z), 상부 유전체층(44) 및 보호막(46)이 순착적으로 적층된 상부기판(40)과, 어드레스전극(42X), 하부 유전체층(52), 격벽(54) 및 형광체(56)가 순차적으로 형성된 하부기판(48)을 구비한다.

상부기판(40)에서 유지전극쌍(42Y, 42Z)은 좁은 폭을 가지며 전극의 높이가 크게끔 형성된다. 유지전극쌍(42Y, 42Z) 각각의 전극 높이는 격벽(54)의 높이에 해당하도록 100 ~ 130㎛로 형성된다. 버스전극(42b)은 전기전도도가 비교적 좋은 은(Ag) 등의 금속이나 합금으로 형성된다. 이러한 유지전극쌍(42Y, 42Z)은 주사전극과 유지전극으로 구성된다. 주사전극(42Y)에는 패널 주사를 위한 주사신호와 장전유지를 위한 유지신호가 주로 공급되고, 유지전극(42Z)에는 유지신호가 주로 공급된다. 유지전극쌍(42Y, 42Z)은 인쇄법을 이용하거나 에칭법 혹은 샌드 블라스트 방법 또는 리프트 오프(Lift-Off) 방법 등을 이용하여 형성된다. 유지전극쌍(42Y, 42Z)의 제조방법은 후술하기로 한다.

상부 유전체층(44)과 보호막(46)은 유지전극쌍(42Y, 42Z)만을 덮도록 순차적으로 형성된다. 상부 유전체층(44)은 플라즈마 방전시 발생된 벽전하를 축적한다. 상부 유전체층(44)은 종래처럼 상부기판(40)에 전면 도포되는 것이 아니라 유지전극쌍(42Y, 42Z) 상에만 형성되므로 상부 유전체층(44)에서 발생되는 전력소모를 줄여 방전효율을 향상시킬 수 있다. 이와 아울러, 전면으로 방출되는 가시광의 양이 증가하게 되므로 발광효율이 향상된다. 보호막(46)은 플라즈마 방전시 발생된 스 퍼터링에 의한 상부 유전체층(44)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 한다. 보호막(46)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

어드레스전극(42X)은 하부기판(48) 상에 상기 유지전극쌍(42Y, 42Z)과 교차되게 형성되며 디스플레이될 셀들을 선택하기 위한 데이터전압이 공급된다. 이 어드레스전극(42X)이 형성된 하부기판(48)에는 하부 유전체층(52)이 형성된다. 격벽(54)은 어드레스전극(42X)과 나란한 방향으로 형성되며 유지전극쌍(42Y, 42Z)과 교차되어 대응되는 부분에는 홈이 형성되어 유지전극쌍(42Y, 42Z)과 맞물리게 된다. 하부 유전체층(52) 및 격벽(54)의 표면에 형광체(56)가 도포된다. 형광체(56)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다.

상/하판기판(40, 48)과 격벽(54) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다. 격벽(54)은 어드레스전극(42X)과 나란하게 형성되며 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광선이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.

도 5a 내지 도 5g를 참조하여 PDP의 상판 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 5a를 참조하면, 기판(48) 상에 포토레지스트(60)가 형성된다.

포토레지스트(60)는 드라이 필름 레진(Dry Film Resin ; 이하 "DFR")으로 형성된다. 이 포토레지스트(60)는 기판(48)과 접합되도록 라미네이팅 공정이 수행된다. 이 라미네이팅 공정은 소정 온도로 열을 가하면서 균일한 압력을 가하는 공정 으로써 이 라미네이팅 공정에 의해 포토레지스트(60)와 기판(48)이 접착된다. 또는 포토레지스트(60)는 코팅법으로 형성될 수 있다.

이러한 포토레지스트(60)는 도 5b에 도시된 바와 같이 패터닝되어 포토레지스트(60)에 홈이 형성된다. 포토레지스트(60) 상에 유지전극쌍(42Y, 42Z)이 형성될 위치를 제외한 영역에 마스크를 정렬한 후 노광한다. 이후, 현상액으로 현상하여 포토레지스트(60)를 패터닝한다. 이때, 포토레지스트(60)가 네거티브(negative)형인 경우 자외선에 노광된 포토레지스트(60)는 경화되어 노광되지 않는 영역의 포토레지스트(60)가 현상된다. 반면에, 포지티브(Positive)형인 경우 자외선에 노광된 포토레지스트(60)는 분해되어 노광된 영역의 포토레지스트(60)가 현상된다. 이와 같은 포토리쏘그래피(Photolithography) 방법을 사용하여 유지전극쌍(42Y, 42Z)이 형성될 위치의 포토레지스트(60)를 패터닝하면 포토레지스트(60)에 홈이 형성된다.

도 5c를 참조하면, 패터닝된 포토레지스트(60)의 홈에 유지전극(42)을 형성한다.

유지전극(42)은 포토레지스트(60)의 홈에 전도성물질을 증착시킴으로써 형성된다. 이때, 유지전극(42)의 재료는 은(Ag)와 같은 금속물질 혹은 합금을 사용한다.

이어서, 도 5d에 도시된 바와 같이 리프트 오프 방법을 이용하여 포토레지스트(60)를 제거한다. 이에 따라, 기판(44) 상에는 유지전극(42)만이 남게 된다.

도 5e에 도시된 바와 같이 유지전극(42) 상에 유전체층(44)을 형성한다.

유전체층(44)은 가는 선폭으로 높이가 높게 형성된 유지전극(42)을 덮을 수 있도록 인쇄법 또는 전기 영동법에 의해 형성된다.

이후, 도 5f에 도시된 바와 같이 유전체층(44) 상에 보호층(46)을 형성시킴으로써 PDP의 상판이 완성되게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 투명전극을 형성할 필요가 없으므로 투명전극을 형성하기 위한 공정을 생략할 수 있다. 이에 따라, 공정에 필요했던 장치 및 재료를 절약할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 유지전극 상에만 유전체층이 형성되므로 소비되는 전력을 감소시킬 수 있으므로 방전효율을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 투명전극 대신에 전극의 선폭을 줄이면서 높이가 높은 금속전극으로 유지전극을 형성함으로써 전기저항에 따라 열로 소모되는 에너지 손실을 크게 줄일 수 있다.

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

제1 기판과,

상기 제1 기판 위에서 선폭보다 높이가 크게 형성되고, 제1 방향으로 뻗어 있는 유지 전극쌍과,

상기 유지 전극쌍을 감싸는 상부 유전체층과,

상기 상부 유전체층 상에 형성되는 보호막과,

상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판과,

상기 제2 기판 위에 형성되는 격벽

을 포함하고,

상기 유지 전극쌍은 상기 격벽에 형성되어 있는 홈과 맞물려 있는 플라즈마 디스플레이 패널.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 유지전극쌍은 상기 격벽과 동일한 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
기판 상에 포토레지스트를 형성하는 단계와,

상기 포토레지스트를 패터닝하여 높이보다 선폭이 작은 긴 홈을 형성하는 단계와,

상기 포토레지스트의 홈에 유지전극쌍을 형성하는 단계와,

상기 유지전극쌍이 형성된 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 유지전극쌍 제조방법.
제 4 항에 있어서,

상기 유지전극쌍은 격벽과 동일한 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 유지전극쌍 제조방법.