KR19990086911A - 플라즈마 표시소자의 금속전극 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PDP의 금속전극을 형성하는 신규한 방법을 개시한다.

종래에는 투명전극의 부착성 불량에 따라 그 위에 형성되는 금속전극이 불량해지며 금속전극이 기판내로 확산 침투하는 문제가 있었던 바, 본 발명에서는 금속전극의 소요폭보다 작은 폭의 창을 가지는 하부층을 기판상에 먼저 형성한 뒤, 이 창위에 금속전극을 적층하도록하여 기판 또는 투명전극과의 접촉면적을 최소화함으로써 종래의 문제를 해결하여 정확한 패턴의 금속전극을 형성을 가능하게하고 고품질 장수명의 PDP를 제공하도록하였다.

Description

플라즈마 표시소자의 금속전극 형성방법

본 발명은 플라즈마 표시소자(PDP; Plasma Display Panel)에 관한 것으로, 더 상세히는 PDP의 금속전극을 형성하는데 적합한 방법에 관한 것이다.

PDP는 기체방전 현상을 화상표시에 이용한 표시소자로서 대표적인 발광형 평판소자인 바, 전광판등 대형 표시장치로부터 점차 브라운관의 영역을 대체하여 가고 있으며, 그 고해상도가 더욱 진전되면 벽걸이형 TV등 차세대 표시소자로서 관심이 집중되고 있다.

최초 출현한 PDP의 구성은 방전공간에 두 선택전극 군(群)이 대향하는 직류(DC)형 PDP였으나 DC PDP는 고해상도화나 동화상의 표시에 부적절하므로 실용화되는 PDP는 도1A 및 B에 도시된 바와 같은 AC PDP를 기반으로 하고 있다.

도1에서, 전면 및 배면기판(P1,P2)에는 서로 교체대향하는 전면 및 배면전극(E1,E2)이 배열되고 그 교차점에 형성되는 화소의 구획을 위해 스트라이프(stripe)또는 격자(matrix)형의 격벽(B)이 구비되어 그 사이의 각 화소에는 화소별로 소요 형광층(F)이 형성된다. 양 전극(E1,E2)중의 어느 한 전극(도1A 및 B에서는 전면전극;E1)상에는 유전층(D)이 피복되어 전압인가에 의해 그 표면에 벽전하를 형성함으로써 신속하고 강력한 방전과 메모리 효과를 구한하게 된다.

여기서 유전층(D)은 일반적으로 인쇄 및 소성방법으로 형성되는 바, 인쇄층은 낮은 제조원가와 높은 생산성으로 구현할 수 있으나, 방법의 특성상 불순물의 잔류량이 크고 층조직이 치밀하지 못하여 PDP의 구동시 유전층(D)의 틈새로 플라즈마 이온이 침투하여 하부의 전극(E1)을 손상시키는 소위 이온 봄바드먼트(ion bombardment)현상을 일으켜 PDP의 수명을 단축시키게 된다.

이를 방지하기 위해서 유전층(D)상에는 박막(薄膜)방법에 의해 보호층(O)을 형성해주게 되는데, 보호층(O)은 일반적으로 2차전자 방출효과가 높은 MgO층으로 구성된다.

한편 방전공간에서 발생된 방전광은 전면기판(P1)을 통해 사용자에게 전달되는 바, 광투과를 저해하지 않기 위해 전면전극(E1)은 ITO등 투명전극(T)으로 구성되나 그 도전성(導電性)의 저하를 보상하기위해 작은 투영면적의 금속전극(M)을 적층한 구조를 택하는 것이 일반적이다.

그런데 PDP는 방전소자이어서 인접 화소가 동시에 발광하는 경우등에는 명확한 화상의 인식이 곤란해지므로, 전면기판(P1)의 각 화소간의 비유효공간인 격벽(B)의 상부에 블랙 스트라이프(black stripe;S)가 형성되어 컨트라스트(contrast)의 향상을 도모하고 있다.

이와 같은 구성에 있어서 전면기판(P1)측은 도2와 같은 방법으로 제조되는 것이 일반적이다.

먼저 도2A와 같이 전면기판(P1)상에 투명전극(T)을 패터닝(paterning)한 뒤, 도2B와 같이 투명전극(T)상에 금속전극(M)을 인쇄 형성한다. 다음 그 사이의 비유효공간에 블랙 스트라이프(S)를 인쇄 형성한 뒤, 그 위에 전면적으로 유전층(D)및 그 보호층(O)을 적층하게 된다.

여기서 금속전극(M)과 블랙 스트라이프(S)의 형성은 인쇄로 이루어지지만, 투명전극(T)은 패터닝되어야 하는 이유는 그 재질인 ITO가 기판(P1)등 다른 재질과의 부착성이 매우 불량하기 때문이다.

그런데 이러한 문제는 투명전극(T)상에 금속전극(M)을 인쇄하는 경우에도 그대로 발생되는 바, 부착성이 불량한 투명전극(T)상에 금속전극(M)을 인쇄하면 그 패턴이 매우 불균일해져 단선이나 합선등 불량율이 매우 높은 문제가 있다.

한편 직류형(DC) PDP는 일반적으로 투명전극(T)과의 적층구조 대신 금속전극(M)을 단독으로 사용하는 것이 일반적이다. 이 금속전극(M)은 일반적으로 Ag를 주성분으로 하는 전극 페이스트(paste)의 인쇄방법으로 형성되는데, 인쇄방법은 인쇄층을 소성(燒成)에 의해 고정시키게 되므로 인쇄층이 반복적인 가열을 겪게 된다.

이러한 반복적이 가열과정에서 기판(P1,P2)에 직접 접촉하는 인쇄층의 Ag는 그 주변으로 확산되어 유리제 기판 내부로 침투(immigration)함으로써 이를 갈색으로 변색시키게 된다. 이는 PDP의 외관상 품위뿐 아니라 휘도도 저하시키게 되며, 심한경우 단선이 발생하고 전압강하가 크며 PDP의 수명을 저하시키게 된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 투명전극상에도 균일하게 형성할 수 있으며 기판과의 직접 접촉시 그 확산 침투를 최소화할 수 있는 PDP의 금속전극 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 AC PDP의 일반적인 구성을 보이는 단면도,

도2A 내지 C는 종래의 AC PDP의 전면기판 제조방법을 보이는 순차적인 단면도들,

도3A 내지 D는 본 발명 방법을 AC PDP에 적용한 예를 보이는 순차적인 단면도들,

도4A 내지 B는 본 발명 방법을 AC PDP에 적용한 다른 예를 보이는 순차적단면도들,

도5는 본 발명 방법을 DC PDP에 적용한 예를 보이는 단면도이다.

<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명>

P;P1,P2 : (전면 및) 배면기판 E1,E2: 전면 및 배면전극

1 : 금속전극 2 : 하부층

3 : 창(window) 4 : 유전층

5 : 투명전극 6 : 절연층

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 PDP의 금속전극 형성방법은

금속전극이 형성될 기판에, 금속전극 형성위치에 금속전극의 소요폭보다 작은 폭의 창을 가지는 하부층을 적층하고,

이 하부층의 창위에 금속전극을 소요폭으로 적층하는 것을 특징으로 한다.

여기서 하부층은 절연층이거나 투명전극으로 구성될 수 있는데, 이러한 구성에 따라 기판과의 접촉면적이 최소화됨으로써 그 확산 침투가 최소화되고, 하부층과의 정착(;anchoring)작용에 의해 정확한 패턴으로 형성될 수 있게 된다.

이에 의하면 본 발명은, 정확한 패턴의 금속전극을 형성할 수 있으며 기판에 대한 금속전극의 확산 침투에 따른 불량이 방지되어 고품질, 고신뢰성 및 장수명의 PDP를 저렴한 원가로 제공할 수 있게 된다.

실시예

이와 같은 본 발명의 구체적인 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도3A 내지 D에 도시된 실시예는 본 발명에 의한 금속전극(1)을 AC PDP에 단독적으로 적용한 예를 보이고 있다.

도3A에서 기판(P)상에 형성되는 하부층(2)은 유전층(4)의 일부인 제1유전층(41)이 되는 바, 바람직하기로 인쇄방법에 의해 금속전극(1)의 형성위치에 그 소요폭보다 좁은 폭의 창(3)을 남기고 형성된다.

인쇄된 제1유전층(41)이 건조되고 나면 바람직하기로 그 소성전에 도3B와 같이 제1유전층(41)의 창(3)위에 금속전극(1)을 소요폭으로 인쇄해 주게 된다. 그러면 금속전극(1)은 창(3)에 의해 T자형으로 형성된다.

이 상태에서 어느 정도 시간이 경과되면 금속전극(1)의 인쇄 페이스트에 포함된 용제에 의해 금속전극(1)과 창(3)간의 경계부가 유동하여 금속전극(1)은 도3C와 같이 도립(倒立)된 쐐기 형상으로 건조가 이루어진다.

다음 도3D와 같이 그 위에 유전층(4)의 나머지 부분인 제2유전층(42)을 적층하여 소성하면 유전층(4)내에 금속전극(1)이 도립된 쐐기형상으로 형성된다.

이러한 구성에서 금속전극(1)과 기판(P)의 접촉면적은 쐐기의 정점에 해당하는 매우 좁은 면적뿐이므로 그 확산 침투량도 매우 작은 양으로 억제될 수 있게 된다.

이러한 도3의 실시예는 유전층(4)이 배면기판(P2)에 구비되는 경우에 적합한 것으로 유전층(4)이 일반적인 예와 같이 전면기판(P1)측에 구비되는 경우는 도3의 실시예와 같이 투명전극(5)과의 적층구성이 더욱 바람직하다.

도4A에서, 기판(P), 특히 전면기판(P1)상에는 종래와 같은 방법으로 투명전극(5)이 패터닝되는데, 그 위에 하부층(2)으로서 제1유전층(41)이 금속전극(1)의 소요폭보다 작은 폭의 창(3)을 남기고 형성된다.

다음 도4B에서 이 창(3)상에 제2유전층(42;도4에는 별도 도시안됨)이 적층되어 유전층(4)을 완성하게 되는데, 이 경우 금속전극(1)은 부착성이 불량한 투명전극(5)과는 최소의 면적만큼만 접촉되고 대부분의 면적을 부착성이 우수한 유전층(4)과 접촉하게 되므로, 그 쐐기작용에 의해 정착되어 정확하고 균일한 패턴으로 형성될 수 있게 된다. 이에 따라 금속전극(1)은 단면적이 균일해지므로 단선이나 전압강하 등의 문제를 야기하지 않게 되며, 그 결과 신뢰성과 장수명이 보장된다.

한편 도5의 실시예는 DC PDP등에서 금속전극(1)을 기판(P)상에 직접 형성하는 예를 보인 것이다. 여기서 하부층(2)으로는 소정 두께의 절연층(6)이 창(3)을 형성하게 되는데, 이에 의하면 금속전극(1)은 기판(P)과의 접촉면적이 매우 작아 반복적인 열처리가 이루어져도 그 확산 침투량이 극히 작아져 별다른 문제를 야기하지 않게 된다.

한편 도3 및 도4의 실시예에서의 유전층(4)과 이 실시예의 절연층(6)은 실질적으로 거의 동일한 재질이나 AC와 DC PDP에 대한 적용을 구분하기 위해 명칭을 구분한 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 정확한 패턴의 금속전극을 형성할 수 있으며 기판에 대한 금속전극의 확산 침투에 따른 불량이 방지되어 고품질, 고신뢰성 및 장수명의 PDP를 저렴한 원가로 제공하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 플라즈마 표시소자의 기판상에 소정폭의 금속전극을 형성하는 방법에 있어서,

   상기 금속전극이 형성될 기판에, 상기 금속전극 형성위치에 상기 금속전극의 소요폭보다 작은 폭의 창을 가지는 하부층을 적층하고,

   상기 하부층의 창위에 상기 금속전극을 소요폭으로 적층하는 것을

   특징으로 하는 플라즈마 표시소자의 금속전극 형성방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 하부층이 유전층의 일부인 제1유전층이며, 상기 금속전극의 적층후 그 위에 제2유전층을 적층하여 상기 금속전극을 내부에 포함하는 유전층을 형성하는 것을

   특징으로하는 플라즈마 표시소자의 금속전극 형성방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 기판에 투명전극이 먼저 형성되고 이 투명전극상에 상기 하부층이 적층되는 것을

   특징으로하는 플라즈마 표시소자의 금속전극 형성방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 하부층이 상기 기판상에 적층되는 절연층인 것을

   특징으로하는 플라즈마 표시소자의 금속전극 형성방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 하부층이 인쇄 형성되고,

   인쇄된 상기 하부층의 건조후 소성전에 상기 금속전극이 적층되는 것을

   특징으로하는 플라즈마 표시소자의 금속전극 형성방법.