KR20030065154A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불필요한 외곽영역을 줄임과 아울러 유효화면의 크기를 확장하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 디스플레이 패널 및 그 제조방법은 기판을 관통하도록 기판 상에 비아홀을 형성하여, 기판의 전면 상에 돌출된 전극연결부의 일단에 전극을 연결함과 아울러 기판의 배면 상에 돌출된 전극연결부의 타단에 전극에 필요한 구동신호를 공급하기 위한 전극 구동부를 연결하게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법{PLASMA DISPLAY PANEL AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방법에 관한 것으로, 특히 불필요한 외곽영역을 줄임과 아울러 유효화면의 크기를 확장하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다)은 He+Xe, Ne+Xe, He+Xe+Ne 등의 불활성 혼합가스가 방전할 때 발생하는 147nm의 진공자외선이 형광체를 발광시킴으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 PDP는 박막화와 대형화가 용이할 뿐만 아니라 최근의 기술 개발에 힘입어 화질이 향상되고 있다.

도 1을 참조하면, 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판(16) 상에형성되어진 서스테인전극쌍(4)과, 하부기판(14) 상에 형성되어진 어드레스전극(2)을 구비한다.

서스테인전극쌍(4) 각각은 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO) 등의 투명전극과, 투명전극의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극을 포함한다. 서스테인전극쌍(4)이 형성된 상부기판(16)에는 상부 유전체층(12)과 보호막(10)이 적층된다. 상부 유전체층(12)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(10)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링으로 인한 상부 유전체층(12)과 서스테인전극쌍(4)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(10)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.

어드레스전극(2)이 형성된 하부기판(14) 상에는 하부 유전체층(18), 격벽(8)이 형성되며, 하부 유전체층(18)과 격벽(8)의 표면에는 형광체(6)가 형성된다. 어드레스전극(2)은 서스테인전극쌍(4)과 직교된다. 격벽(8)은 어드레스전극(2)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(6)는 플라즈마 방전시 발생된 진공 자외선(VUV)에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다.

상/하부기판(16,14)과 격벽(8) 사이에 마련된 방전셀의 방전공간에는 방전을 위한 He+Xe, Ne+Xe, He+Xe+Ne 등의 불활성 혼합가스가 주입된다.

이러한 PDP에 있어서, 상/하부기판(16,14)의 외곽영역(20a,20b)은 도 2 및 도 3과 같이 각 전극(2,4)에 개별적으로 연결되는 연결패드(Interconnect Pad)(22)가 형성된다. 연결패드(22)는 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array) 방식에 의해 구동 집적회로(Integrated Circuit : 이하, "IC"라 한다)(24)의 출력핀에 전기적으로 접속된다. 연결패드(22)에는 구동 IC(24)가 실장된 가요성 인쇄회로(Flexable Printed Circuit : 이하 "FPC"라 한다)가 열합착하는 방식으로 접속될 수도 있다. 따라서, 연결패드(22)의 길이를 확보하고 연결패드(22)에 접속되는 구동 IC(24) 또는 FPC의 접속공간을 확보하기 위하여 종래의 PDP는 일정한 크기의 외곽영역(20a,20b)이 필요하였다. 그런데 종래의 PDP는 외곽영역(20a,20b)이 과도하게 크기 때문에 세트크기에 비하여 유효화면의 크기가 작은 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은 불필요한 외곽영역을 줄임과 아울러 유효화면의 크기를 확장하도록 한 PDP 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래의 3전극 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 방전셀 구조를 나타내는 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레 패널의 외곽영역을 나타내는 평면도이다.

도 3은 도 2에서 선 "A-A'"을 따라 절취하여 나타내는 외곽영역의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 외곽영역을 나타내는 평면도이다.

도 5는 도 4에서 선 "B-B'"을 따라 절취하여 나타내는 외곽영영의 단면도이다.

도 6a 내지 도 6i는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 어드레스전극 4 : 서스테인전극쌍

6 : 형광체 8 : 격벽

10 : 보호막 12,18 : 유전층

14,54 : 하부기판 16,56 : 상부기판

20a,20b,40a,40b : 외곽영역 22,42 : 연결패드

24,44 : 구동 IC 46 : 비아홀

61,71,72 : 마스크 62,64,65 : 포토레지스트

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 PDP는 기판을 관통하는 홀과, 기판의 전면에 형성된 전극에 연결되며 홀을 경유하여 기판의 배면 상으로 돌출되는 전극연결부와, 전극연결부에 접속되어 전극에 필요한 구동신호를 공급하기 위한 전극 구동부를 구비한다.

상기 기판은 유리기판 및 금속기판 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 홀은 기판의 외곽영역에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기판은 방전공간을 사이에 두고 대면하는 상부기판 및 하부기판 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 전극은 상부기판 상에 형성되는 서스테인전극쌍 및 서스테인전극쌍과 교차되는 방향으로 하부기판 상에 형성되는 어드레스전극 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 제조방법은 기판을 관통하도록 기판 상에 비아홀을 형성하는 단계와, 비아홀을 경유하여 전극연결부를 형성하는 단계와, 기판의 전면 상에 돌출된 전극연결부의 일단에 전극을 연결하는 단계와, 기판의 배면 상에 돌출된 전극연결부의 타단에 전극에 필요한 구동신호를 공급하기 위한 전극 구동부를 연결하는 단계를 포함한다.

상기 비아홀을 형성하는 단계는 기판 상에 포토레지스트를 도포하고 그 위에 마스크를 정렬한 다음에 노광, 현상 및 식각공정을 이용하여 기판 상에 비아홀을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 비아홀을 경유하여 전극연결부를 형성하는 단계는 비아홀 표면에 도금시드층을 형성하는 단계와, 도금시드층이 형성된 기판의 전면과 배면 상에 포토레지스트를 도포하고 그 위에 마스크를 정렬한 다음에 노광, 현상을 이용하여 기판의 전면과 배면 상의 포토레지스트에 비아홀과 연결되는 홀을 형성하는 단계와, 전기도금을 실시하여 비아홀 내에 금속을 성장시키는 단계와, 비아홀로부터 성장된 금속이 기판으로부터 돌출되면 기판의 전면과 배면 상의 포토레지스트를 제거하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 제조방법은 기판으로부터 돌출된 금속패턴들 사이에 잔류하는 도금시드층을 제거하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 제조방법에 있어서, 상기 비아홀은 레이저가공으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 제조방법에 있어서, 상기 비아홀은 불산용액(HF)에 의한 습식식각방법에 의해서 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 PDP의 제조방법에 있어서, 상기 비아홀은 샌드블라스트(Sand Blast) 방법에 의해서 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 도 4 내지 도 6i를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP는 상부기판(56) 및/또는 하부기판(54)의 외곽영역(40a,40b)에 비아홀(46)과, 비아홀(46)을 관통하여 기판의 배면 상에서 구동 IC(44) 또는 FPC에 접속되는 연결패드(42)를 구비한다.

상부기판(56)과 하부기판(54)은 소다라임 글라스기판이나 절연체가 성막(coating)된 금속기판 예를 들면 티타늄(Ti) 기판이다.

비아홀(46)은 직경이 100∼500 μm 정도의 직경을 가지며, 그 내부에 금속으로 충진되어 연결패드(42)와 구동 IC의 출력핀 또는 연결패드(42)와 FPC의 출력패드를 전기적으로 접속시키게 된다. 비아홀(46)에 충진된 금속은 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag) 또는 금(Au)이다.

연결패드(42)는 비아홀(46)에 충진된 금속을 통하여 기판(54,56)의 배면 상에서 구동 IC 또는 FPD에 접속되므로 그 길이가 짧아지게 된다. 따라서, 도 2 및 도 4의 비교를 통해서 알 수 있는 바, 종래의 PDP에 비하여 유효화면의 크기는 동일하면서도 PDP의 외곽영역(40a,40b)의 크기가 줄어들게 된다.

이 PDP의 상판은 상부기판(56) 상에 형성되어진 서스테인전극쌍, 서스테인전극쌍이 형성된 상부기판(56) 상에 적층되는 상부 유전체층 및 보호막을 포함한다. 여기서, 서스테인전극쌍 각각은 투명전극과, 투명전극의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극의 일측 가장자리에 형성되는 금속버스전극을 포함한다. 서스테인전극쌍은 서스테인기간에 교번적으로 서스테인펄스가 공급되어 어드레스방전에 의해 선택된 셀에 대하여 유지방전을 일으키게 된다. 서스테인전극쌍 중 어느 하나는 셀을 선택하기 위한 어드레스 기간에 부극성의 스캔펄스가 공급되어 주사라인을 선택하는 스캔전극 역할을 겸하게 된다. 상부 유전체층에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막은 MgO 등의 재료로 형성되어 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링으로 인한 상부 유전체층과 서스테인전극쌍의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다.

이 PDP의 하판은 하부기판(54) 상에 형성되어진 어드레스전극과, 어드레스전극을 덮도록 하부기판 상에 전면 증착되는 하부 유전체층, 하부 유전체층으로부터 수직으로 형성되는 격벽 및, 하부 유전체층과 격벽의 표면에 형성된 형광체를 포함한다. 어드레스전극은 서스테인전극쌍과 직교되어 서스테인전극쌍 중 어느 하나에 공급되는 스캔펄스에 동기되는 정극성의 데이터펄스가 공급된다. 격벽은 어드레스전극과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.

도 6a 내지 도 6i는 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 제조방법을 단계적으로 나타낸다.

도 6a를 참조하면, 기판(54,56) 상에 포토레지스트(61)를 도포한 후에, 비아홀의 위치를 노출시키고 비아홀 이외의 영역을 마스킹하는 마스크(61)가 포토레지스트(61) 상에 정렬된다. 마스크(61)를 통하여 포토레지스트(61) 상에 자외선(UV)이 조사되어 포토레지스트(61)가 노광된다. 포토레지스트(61)의 노광부분은 현상공정에 의해 제거된다. 그러면 도 6b와 같이 포토레지스트(61)의 노광부분은 제거되어 포토레지스트(61)에 비아홀과 대향하는 홀(62a)이 형성되고, 그 홀(62a)을 통하여 기판(54,56) 상에 비아홀 위치가 노출된다. 이어서, 포토레지스트패턴(63)을 마스크로 하여 기판(54,56)이 식각됨으로써 도 6c와 같이 기판(54,56) 상에 비아홀(46)이 형성된다. 상기 비아홀(46)을 형성하기 위한 식각 방법은 불산(HF) 용액을 이용한 습식식각방법이다. 비아홀(46)의 표면과 기판(54,56)의 전면 및 배면 상에는 도 6d와 같이 스퍼터링, 전자빔 증착 등의 진공증착 방법으로 구리(Cu)가 증착된다. 구리층(63)은 도금시 구리가 성장되는 시드층 역할을 한다. 구리층(63)이 형성된 기판(54,56)의 전면과 배면 상에는 도 6e와 같이 포토레지스트(64,65)가 전면 도포되고, 그 위에 마스크(71,72)가 정렬된 다음에 자외선(UV)으로 포토레지스트(64,65)가 노광된다. 기판(54,56)의 전면과 배면에 형성된 포토레지스트(64,65)가 노광된 후에 현상공정을 통하여 포토레지스트(64,65)의 노광부분이 제거된다. 그러면 도 6f와 같이 기판(54,56)의 양면에 형성된포토레지스트(64,65)에는 기판(54,56) 상에 형성된 비아홀(46)과 연결되는 홀(64a,65a)이 형성된다. 이어서, 전기도금을 실시하여 도 6g와 같이 기판(54,56)의 구리층(63)으로부터 은(Ag)을 성장시키게 된다. 은(66)은 포토레지스트(64,65) 표면까지 성장되어 기판(54,56)으로부터 돌출된다. 은(66)의 성장높이가 일정 높이에 도달하면, 포토레지스트(64,65)는 도 6h와 같이 제거된다. 마지막으로, 비아홀(46)을 관통하여 수직으로 신장된 은들(66)이 서로 단락되지 않도록 구리층(63)은 도 6i와 같이 식각되어 제거된다. 이렇게 형성된 은(66)은 기판(54,56)의 전면에서 서스테인전극쌍 및/또는 어드레스전극에 접속되고 기판(54,56)의 배면에서 구동 IC(44) 또는 FPC에 접속된다.

한편, 본 발명에 따른 PDP의 제조방법은 레이저가공으로 비아홀(46)을 형성하거나 감광성기판을 노광/현상하여 패턴을 형성하고 샌드블라스트(Sand blast)를 실시하여 비아홀(46)을 형성할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP 및 그 제조방법은 기판의 외곽영역에 비아홀을 형성하고 그 비아홀을 관통하도록 연결배선을 형성하여 기판의 배면 상에서 구동 IC 또는 FPC에 연결배선을 접속시키게 된다. 그 결과, 본 발명에 따른 PDP 및 그 제조방법은 불필요한 외곽영역을 줄임으로써 종래와 동일한 유효화면에서 세트의 크기를 작게 할 수 있음은 물론 세트의 크기 내에서 유효화면의 크기를 확장할 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 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (12)

1. 기판을 관통하는 홀과,

   상기 기판의 전면에 형성된 전극에 연결되며 상기 홀을 경유하여 상기 기판의 배면 상으로 돌출되는 전극연결부와,

   상기 전극연결부에 접속되어 상기 전극에 필요한 구동신호를 공급하기 위한 전극 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 기판은 유리기판 및 금속기판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 홀은 기판의 외곽영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 기판은 방전공간을 사이에 두고 대면하는 상부기판 및 하부기판 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극은 상기 상부기판 상에 형성되는 서스테인전극쌍 및 상기 서스테인전극쌍과 교차되는 방향으로 상기 하부기판 상에 형성되는 어드레스전극 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 기판을 관통하도록 상기 기판 상에 비아홀을 형성하는 단계와,

   상기 비아홀을 경유하여 전극연결부를 형성하는 단계와,

   상기 기판의 전면 상에 돌출된 상기 전극연결부의 일단에 전극을 연결하는 단계와,

   상기 기판의 배면 상에 돌출된 상기 전극연결부의 타단에 상기 전극에 필요한 구동신호를 공급하기 위한 전극 구동부를 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 비아홀을 형성하는 단계는,

   상기 기판 상에 포토레지스트를 도포하고 그 위에 마스크를 정렬한 다음에 노광, 현상 및 식각공정을 이용하여 상기 기판 상에 비아홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 비아홀을 경유하여 전극연결부를 형성하는 단계는,

   상기 비아홀 표면에 도금시드층을 형성하는 단계와,

   상기 도금시드층이 형성된 상기 기판의 전면과 배면 상에 포토레지스트를 도포하고 그 위에 마스크를 정렬한 다음에 노광, 현상공정을 이용하여 상기 기판의 전면과 배면 상의 포토레지스트에 상기 비아홀과 연결되는 홀을 형성하는 단계와,

   전기도금을 실시하여 상기 비아홀 내에 금속을 성장시키는 단계와,

   상기 비아홀로부터 성장된 금속이 기판으로부터 돌출되면 상기 기판의 전면과 배면 상의 포토레지스트를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 기판으로부터 돌출된 금속패턴들 사이에 잔류하는 도금시드층을 제거하는 단계를 더 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 비아홀은 레이저가공으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
11. 제 6 항에 있어서,

    상기 비아홀은 불산용액(HF)에 의한 습식식각방법에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
12. 제 6 항에 있어서,

    상기 비아홀은 샌드블라스트(Sand Blast) 방법에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.