KR20030029697A - 얼라인마크 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스크의 얼라인타공과 일치하는 얼라인마크와 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

본 발명에 따른 얼라인마크는 기판 상부에 위치하며 기판과 정위치되는데 이용되는 얼라인홀을 갖는 마스크와, 마스크의 얼라인홀과 대응되게 기판 상에 홈형태로 형성되거나 결정화에 의한 상전이를 이용하여 형성되는 얼라인부를 구비한다.

Description

얼라인마크 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널{Align Mark And Plasma Display Panel Using the Same}

본 발명은 얼라인마크에 관한 것으로, 특히 마스크의 얼라인타공과 기판의 얼라인마크를 일치시킬 수 있는 얼라인마크와 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 가스방전에 의해 발생되는 진공 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용하는 표시장치이다.

PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 점 등의 장점이 있다. PDP는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀은 화면의 한 화소를 이루게 된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(10) 상에 형성되어진 주사/서스테인전극(12Y) 및 공통서스테인전극(12Z)과, 하부기판(18) 상에 형성되어진 어드레스전극(20X)을 구비한다. 여기서 서스테인전극쌍(12Y,12Z)은 투명전극(12a)과 버스전극(12b)으로 이루어진다.

주사/서스테인전극(12Y)과 공통서스테인전극(12Z)이 나란하게 형성된 상부기판(10)에는 상부 유전체층(14)과 보호막(16)이 적층된다. 상부 유전체층(14)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다.

보호막(16)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(14)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방전 효율을 높이게 된다. 보호막(16)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

어드레스전극(20X)이 형성된 하부기판(18) 상에는 하부 유전체층(22) 및 격벽(24)이 형성되며, 하부 유전체층(22)과 격벽(24)의 표면에는 형광체층(26)이 도포된다. 어드레스전극(20X)은 주사/서스테인전극(12Y) 및 공통서스테인전극(12Z)과 교차되는 방향으로 형성된다.

격벽(24)은 어드레스전극(20X)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체층(26)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B) 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상부기판(10)/하부기판(18)과 격벽(24) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.

이러한 종래의 PDP의 전체적인 전극 라인구조는 도 3에 도시되는 바와 같다. 어드레스전극라인(X)과 주사/서스테인전극라인(Y) 및 공통서스테인전극라인(Z)이 교차하는 부분마다 방전셀이 위치하게 된다. 어드레스전극라인(X)은 기수번째 라인들과 우수번째라인들로 분할되어 상하에서 구동되고 있다. 아울러 상하로 인접한 방전셀들 간의 간섭을 최소화하고, 화면의 콘트라스트를 향상시키기 위해 주사/서스테인전극라인(Y)과 공통서스테인전극라인(Z) 간의 경계를 따라 격벽(24)에 대향되는 위치에 블랙 스트라이프(Black Stripe)(48)가 도포된다.

이러한 구조의 방전셀은 어드레스전극(12X)과 주사/서스테인전극(12Y) 간의 대향방전에 의해 선택된 후 서스테인전극쌍(12Y,12Z)간의 면방전에 의해 방전을 유지하게 된다. 방전셀에서는 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체(20)가 발광함으로써 가시광이 셀 외부로 방출되어 화상을 표시하게 된다.

도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 상부기판(10) 상에 전극패턴을 형성하는 방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도이다.

도 4a를 참조하면, 상부기판(10) 상에 투명전극(12a)과 제1 얼라인마크(28a)가 형성된다.

투명전극(12a)은 상부기판(10) 상에 투명전극성물질을 스퍼터링 방식이나 진공증착법 등에 의해 증착한 후 패터닝되어 형성된다.

제1 얼라인 마크(28a)는 추후에 형성될 버스전극의 마스크를 정위치시키기 위한 것으로 투명전극(12a)과 동일물질로 동시에 형성된다.

도 4b를 참조하면, 상부기판(10) 상에 주사/서스테인전극(12Y), 공통서스테인전극(12Z) 및 제2 얼라인마크(28b)가 형성된다.

주사/서스테인전극(12Y) 및 공통서스테인전극(12Z)은 상부기판(10) 상에 형성된 투명전극(12a)과 투명전극(12a) 상에 형성되는 버스전극(12b)으로 형성된다.

버스전극(12b)은 제1 및 제2 금속층(12c,12d)을 투명전극(12a)이 형성된 기판(10) 상에 전면 증착한 후 제1 얼라인마크(28a)로 마스크를 정위치시켜 제1 및 제2 금속층(12c,12d)을 패터닝함으로써 형성된다.

제1 금속층(12c)은 전도성이 약한 흑색 금속, 예를 들어 산화루테늄(RuO)으로 형성되어 블랙스트라이프 역할을 하게 되며, 제2 금속층(12d)은 은(Ag)으로 형성된다.

제2 얼라인 마크(28b)는 추후에 형성될 블랙스트라이프의 마스크를 정위치시키기 위한 것으로 버스전극(12b)과 동일물질로 동시에 형성된다.

도 4c를 참조하면, 상부기판(10) 상에 유전체층(14) 및 보호층(16)이 형성된다.

유전체층(14) 및 보호층(16)은 서스테인전극쌍(12Y,12Z)이 형성된 상부기판(10) 상에 유전체층 물질 및 보호층물질을 순차적으로 도포하여 형성된다.

도 4d를 참조하면, 상부기판(10) 상에 블랙스트라이프(30)가 형성된다.

블랙스트라이프(30)는 상부기판(10) 상에 절연물질을 전면 도포한 후 제3 얼라인마크(28c)를 이용하여 마스크를 정위치시켜 패터닝함으로써 형성된다.

이와 같이, 전극패턴을 형성하기 위해 상부기판(10) 상부에 위치하는 마스크(34)에는 도 5에 도시된 바와 같이 기판(10) 상에 형성되는 얼라인 마크(28)와 대응되게 얼라인 타공(32)이 형성된다.

얼라인 마크(28)는 패턴영역의 대각선 연장선상 또는 대각선 연장선상을 중심으로 좌우로 배치되며, 형태는 원형, 사각형 또는 십자가형으로 표시된다.

이러한 얼라인마크(28)는 전극 물질을 형성하는 페이스트의 인쇄, 노광 및 현상공정을 통하여 전극패턴과 동시에 형성하게 된다. 이에 따라, 전극형성시 소성과정의 열에 의해 변형될 수 있다. 예를 들어, 도 4d에 도시된 블랙스트라이트(30)를 형성하기 위해 사용되는 버스전극(12b)과 동일한 금속층인 제3 얼라인마크(28c)는 약 500~700℃의 소성온도에서 변형된다. 이와 같이 변형된 얼라인마크(28)로 인해 도 6에 도시된 바와 같이 마스크(34)에 형성된 얼라인타공(32)과 얼라인마크(28)의 결합이 잘 이루어지지 않는다. 즉, 마스크(34)의 중심점(A')과 기판(10)의 중심점(A)이 달라져 전극패턴이 원하는 위치에 형성되지 않는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 마스크의 얼라인타공과 일치하는 얼라인마크와 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.

도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도.

도 3은 도 1에 도시된 유지전극쌍 사이에 형성되는 블랙스트라이프를 나타내는 평면도.

도 4a 내지 도 4d는 도 2에 도시된 상부기판의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도.

도 5는 도 2에 도시된 상부기판 상에 전극패턴을 형성하기 위한 마스크와 얼라인마크를 나타내는 사시도.

도 6은 도 5에 도시된 얼라인마크와 얼라인타공의 불일치현상을 나타내는 도면.

도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 얼라인마크를 나타내는 사시도.

도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 얼라인마크를 형성하는 방법을 나타내는 단면도.

도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 얼라인마크를 나타내는 사시도.

도 10은 도 9에 도시된 얼라인마크를 형성하는 방법을 나타내는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,40 : 상부기판14,22 : 유전체층

16 : 보호층18 : 하부기판

24 : 격벽26 : 형광체층

28,58 : 얼라인마크30 : 블랙스트라이프

32,62 : 얼라인타공34,64 : 마스크

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 얼라인마크는 기판 상부에 위치하며 기판과 정위치되는데 이용되는 얼라인홀을 갖는 마스크와, 마스크의 얼라인홀과 대응되게 기판 상에 홈형태로 형성되거나 결정화에 의한 상전이를 이용하여 형성되는 얼라인부를 구비한다.

상기 얼라인부는 기판으로부터 수㎛~수십㎜깊이를 갖는 홈으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 얼라인부는 마스크로 형성되는 전극패턴의 소성온도보다 높은 온도를 갖는 레이저로 기판을 결정화하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 제1 기판 상에 형성되는 서스테인전극쌍과, 제1 기판과 대향되게 형성되는 제2 기판과, 제2 기판 상에 서스테인전극쌍과 직교하게 형성되는 어드레스전극과, 제1 및 제2 기판 상부에 위치하여 서스테인전극쌍 및 어드레스전극의 형태를 결정하며 제1 및 제2 기판과 정위치되는데 이용되는 얼라인홀을 갖는 마스크와, 마스크의 얼라인홀과 대응되게 제1 및 제2 기판 상에 홈형태로 형성되거나 결정화에 의한 상전이를 이용하여 형성되는 얼라인부를 구비한다.

상기 얼라인부는 기판으로부터 수㎛~수십㎜깊이를 갖는 홈으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 얼라인부는 마스크로 형성되는 전극패턴의 소성온도보다 높은 온도를 갖는 레이저로 기판을 결정화하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상부기판(40) 상에는 홈형상의 얼라인마크(58)가 형성된다.

홈형상의 얼라인마크(58)는 마스크(64) 상에 형성되는 얼라인 타공(62)과 대응되게 상부기판(40)을 기준으로 약 수㎛~수십㎜로의 깊이를 갖도록 형성된다. 이 홈형상의 얼라인마크(58)는 종래의 인쇄 및 노광/현상 공정을 통하여 얼라인마크를 전극패턴형성과 함께 매번 형성되는 것과는 달리 모든 전극패턴형성공정에서 사용할 수 있다.

이 홈형상의 얼라인마크(58) 제조공정을 살펴보면, 먼저 도 8a에 도시된 바와 같이 상부기판(40) 상부에는 일정한 형상을 가지고 있고 경도가 큰 물체인 돌기가 형성된 금형(70)을 마련한다. 돌기가 형성된 금형(70)은 고체표면의 경도(Hardness)를 측정하는 데 사용하는 비커스 경도(Vickers Hardness)측정기의 다이아몬드 팁(Diamond Tip)을 예로 들 수 있다. 이 돌기가 형성된 금형(70)을 상부기판(40)에 가압 즉, 상부기판(40) 표면에 상처를 주면 상부기판(40) 상에는 도 8b에 도시된 바와 같이 홈형상의 얼라인마크(58)가 형성된다.

홈 형상의 얼라인마크(58)는 타원형, 사각형 또는 십자가형으로 형성할 수 있다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 마스크(64)의 얼라인타공(62)과 대응되게 상부기판(40) 상에 레이저로 결정화된 얼라인마크(58)가 형성된다.

얼라인마크(58)는 도 10에 도시된 바와 같이 상부기판(40) 상에 레이저 마킹기(Laser Marking)를 이용하여 레이저를 주사하여 상부기판(40)의 표면일부를 결정화하게 된다. 이 때 상부기판(40)은 투명하므로 레이저가 주사된 얼라인마크(58)영역은 상부기판(40) 표면에서 하얗게 보인다. 이 하얗게 보이는 얼라인마크(58)는 상부기판(40) 상부에 위치하는 마스크(64)의 얼라인타공(62)과 대응되는 위치에 동일한 크기로 형성된다. 또한, 이 레이저의 에너지를 더 높게 할수록 상부기판(40)의 내부가 하얗게 보인다. 이 레이저는 소성공정에서 사용되는 온도보다 높기 때문에 소성온도와 같은 고온의 열처리공정에 의해서 얼라인마크(42)가 변형되지는 않는다.

이러한 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 얼라인마크는 상부기판 뿐만 아니라 하부기판에도 적용할 수 있다.

본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 종래와 동일한 구성요소를 갖으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 기판의 표면 또는 내부에 얼라인마크가 형성된다. 이에 따라, 소성공정과 같은 고온의 열처리공정에서도 얼라인마크가 변형되지 않게 된다. 또한, 이 얼라인마크로 모든 공정에서 동시에 이용될 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 (6)

1. 기판 상부에 위치하며 상기 기판과 정위치되는데 이용되는 얼라인홀을 갖는 마스크와,

   상기 마스크의 얼라인홀과 대응되게 상기 기판 상에 홈형태로 형성되거나 결정화에 의한 상전이를 이용하여 형성되는 얼라인부를 구비하는 것을 특징으로 하는 얼라인마크.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 얼라인부는 상기 기판으로부터 수㎛~수십㎜깊이를 갖는 홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 얼라인마크.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 얼라인부는 상기 마스크로 형성되는 전극패턴의 소성온도보다 높은 온도를 갖는 레이저로 상기 기판을 결정화하는 것을 특징으로 하는 얼라인마크.
4. 제1 기판 상에 형성되는 서스테인전극쌍과,

   상기 제1 기판과 대향되게 형성되는 제2 기판과,

   상기 제2 기판 상에 상기 서스테인전극쌍과 직교하게 형성되는 어드레스전극과,

   상기 제1 및 제2 기판 상부에 위치하여 상기 서스테인전극쌍 및 어드레스전극의 형태를 결정하며 상기 제1 및 제2 기판과 정위치되는데 이용되는 얼라인홀을 갖는 마스크와,

   상기 마스크의 얼라인홀과 대응되게 상기 제1 및 제2 기판 상에 홈형태로 형성되거나 결정화에 의한 상전이를 이용하여 형성되는 얼라인부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 얼라인부는 상기 기판으로부터 수㎛~수십㎜깊이를 갖는 홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 얼라인부는 상기 마스크로 형성되는 전극패턴의 소성온도보다 높은 온도를 갖는 레이저로 상기 기판을 결정화하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.