KR20050082363A - 플라즈마 디스플레이 패널 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버스전극을 잉크젯 프린팅방법으로 형성된 시드전극과 그 시드전극 상부에 전기 도금법으로 형성된 금속전극으로 구성하여 전도특성을 향상시키고, 전극확산을 방지하여 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 소자에 관한 것으로, 상부기판(유리기판) 또는 투명전극 상부에 형성되고, 외부광에 의한 반사광의 흡수 및 전도체 기능을 수행하는 시드전극과, 상기 시드전극 상부에 형성되고, 무전해 도금법 또는 전기 도금법에 의해 형성된 금속전극으로 구성된 버스전극을 포함함으로써, 전도특성을 향상시키고, 전극확산을 방지하여 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 소자{PLASMA DISPLAY PANEL DEVICE}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 소자에 관한 것으로, 특히 버스전극을 잉크젯 프린팅방법으로 형성한 시드 전극과 그 시드 전극 상부에 전기 도금법으로 형성한 금속전극으로 구성하여 전도특성을 향상시키고, 전극확산을 방지하여 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 소자에 관한 것이다.

정보처리 시스템의 발전과 보급 증가에 따라 시각정보 전달 수단으로 디스플레이 장치의 중요성이 증대되고 있는데, 디지털 TV를 비롯한 고품위, 대화면의 TV에 대한 기대가 높아지고 있는 중에 CRT(Cathode Ray Tube), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등 각 디스플레이 분야에서 이것에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

하지만, 상기 CRT는 해상도, 화질면에서 우수하지만 화면의 크기에 따라 깊이 및 중량이 커지는 점에서 40인치 이상의 대화면에는 부적합면이 있고, LCD는 소비전력이 적고, 구동 전압이 낮은 장점이 있지만 대화면을 제작하는데 기술상 곤란한 점이 있으며 시야각에 한계가 있는 단점이 있다. 이에 반해 PDP는 대화면을 실현하는 것이 가능하며 이미 76인치 클래스의 제품도 개발되어 있다.

일반적으로 PDP는 He+Xe 또는 Ne+Xe 불활성 혼합가스의 방전시 발생하는 147[㎚]의 자외선에 의해 형광체를 발광시킴으로써 문자 또는 그래픽을 포함한 화상을 표시하는 장치로서, 상부기판과 하부기판 상에 형성된 전극이 마주보는 상태로 평행으로 배치되고, 두 기판 사이의 틈은 격벽으로 구획되어 격벽과 격벽 사이의 홈에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 형광체층이 형성되는 동시에 방전 가스가 봉입된 구조를 갖는다.

또한, PDP는 전극의 배치 구조에 따라 크게 면방전형과 대향형으로 구별되며, 전극의 노출여부에 따라 교류 방전형(AC type), 직류 방전형(DC type) 또는 혼합형(hybrid type)으로 구별되고, 특히, 3전극 교류 면방전형 PDP는 방전시 표면에 벽전하가 축적되며 방전에 의해 발생되는 스퍼터링으로부터 전극들을 보호하기 때문에 저전압 구동과 장수명의 장점을 가진다.

도1은 일반적인 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 단면도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 하부기판(1)과, 상기 하부기판(1) 상부에 형성된 어드레스 전극(2)과, 상기 어드레스 전극(2) 상부에 형성된 하부 유전층(3)과, 상기 하부 유전층(3) 상부에 형성되어 방전거리를 유지시키고 셀간의 전기적 광학적 크로스 토크를 방지하며 형광체층(5)을 수용하는 격벽(4)을 포함한다.

또한, 상기 상부 유전층(7) 상에는 보호막(6)이 형성되는데, 보호막(6)은 방전중 가스이온에 의한 상부 유전층(7)의 스퍼터링을 방지함으로써 수명을 증대시키고 이차 전자 방출에 의해 방전 개시 전압을 저하시키는 역할을 하는데, 방전 개시 전압이 낮아지면 안정된 방전을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 전극의 수명 또한 길어지기 된다. 상기 보호막(7)과 형광체층(5) 사이의 공간은 Ne+Xe, He+Xe 등의 불활성 가스로 충전된다.

또한, PDP의 상부기판(9) 상에는 두개의 전극으로 구성된 방전유지 전극(8)이 형성되고, 그 방전유지 전극(8)은 상부기판(9)의 광투과를 저해하지 아니하도록 ITO 투명전극(8a, 8b)으로 구성된다.

한편, 상기 투명전극은 면(sheet) 저항치가 크기 때문에 그 저항키를 낮추기 위해서 투명전극보다 좁은 면적의 불투명한 금속전극인 버스전극(8'a, 8'b)을 구비한다. 여기서, 상기 버스전극은 통상 외부광에 의한 반사광을 흡수하기 위한 블랙전극과 상기 블랙전극 상부에 형성되고, 전극저항이 매우 낮은 화이트전극으로 구성된다. 상기 블랙전극은 스퍼터링 또는 이온 플레이팅을 이용하여 Cr-Cu-Cr과 같은 박막으로 형성되고, 상기 화이트 전극은 스크린 인쇄법 또는 리프트 오프법, 감광법을 이용하여 Ag 후막으로 형성된다.

상기 방전유지 전극(8) 상에 상부 유전층(7)을 형성하는데, 그 상부 유전층(7)은 플라즈마 방전전류를 제한함과 아울러 방전시 벽전하를 축적하는 역할을 한다.

그럼, 종래 PDP의 버스전극에 대한 제조 과정을 도2를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도2a에 도시된 바와 같이, 상부기판(9) 상부에 ITO 금속을 증착한 후 패터닝하여 ITO 투명 전극(8a, 8b)을 형성한다.

그 다음, 도2b에 도시된 바와 같이, 상기 구조물 상부에 블랙전극으로 사용되는 Cr-Cu-Cr막(11)과 감광성 Ag 페이스트(12)를 순차적으로 도포한 후 약 100~120[℃]에서 건조하고, 도2c에 도시된 바와 같이, 포토마스크(20)를 상기 건조된 Ag 페이스트(12) 상에 정열시킨 뒤 고압수은램프를 이용하여 노광을 실시한다. 이때, 상기 노광량은 200~500[mJ/cm²]의 범위로 조절한다.

그 다음, 상기 노광된 Cr-Cu-Cr막(11)과 Ag 페이스트(12)를 소정의 용액에 현상한 후 100~200[℃] 범위에서 수분간 건조하고, 540~570[℃] 범위에서 소성하여 버스전극(8'a, 8'b)을 형성하게 된다.

하지만, 상기 Cr-Cu-Cr과 같은 박막전극은 초기투자 및 재료비가 많이 들고, Ag 분말을 사용한 페이스트 상태는 비록 Ag의 저항값이 1.6[μΩcm] 정도로 낮더라도 분말의 접촉저항에 의해 저항값이 커지고, 또한, Ag 전극 상부에 도포된 PbO 계의 상부 유전층 형성 후 소성할 경우 Ag 콜로이드 형성에 의해 전극확산 및 변색을 일으킬 수 있다. 더욱 페이스트에 의한 인쇄 및 소성할 경우 확산에 의한 변색문제 이외에 전극단락 및 기공발생 등의 문제가 발생하여 소자의 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있다.

상기와 같이 종래 PDP의 버스전극는 감광성 Ag 분말 페이스트에 의해 형성되기 때문에 접촉저항이 크고, 소성할 경우 Ag 콜로이드 형성에 의해 전극확산 및 변색을 일으켜 소자의 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 버스전극을 잉크젯 프린터 방법으로 형성한 시드 전극과 그 시드전극의 측면 및 상부에 전기 도금법으로 형성한 금속전극으로 구성함으로써, 전도특성을 향상시키고, 전극확산을 방지하여 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부기판(유리기판) 또는 투명전극 상부에 형성되고, 외부광에 의한 반사광의 흡수 및 전도체 기능을 수행하는 시드전극과; 상기 시드전극 상부에 형성되고, 무전해 도금법 또는 전기도금법에 의해 형성된 금속전극으로 구성된 버스전극을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시드전극은 Pd 또는 Al, Cu, Ag, 탄소나노튜브(CNT) 중 하나 이상의 전도체와 유기물이 혼합된 액상 전도체인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시드전극은 잉크젯 프린터 방법에 의해 형성되고, 상기 액상 전도체의 점도가 5~200[cPs]인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금속전극은 Ag, Au, Pt, Cu 중 하나 이상으로 형성되고, 비저항이 2[μΩcm] 이하인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명 플라즈마 디스플레이 패널 소자에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다.

본 발명은 버스 전극을 노광 공정없이 잉크젯 프린터 방법으로 형성된 블랙전극 기능 및 전도체의 기능을 수행하는 시드 전극과, 그 형성된 시드 전극 상부에 전기 도금법으로 형성된 금속 전극으로 구성하여 접촉저항을 줄이고, 공정을 단순화시켜 경쟁력을 향상시키는 것을 그 요지로 한다.

도3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 상부기판에 대한 일 실시예 단면도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 상기 기판(9) 상에 형성된 ITO 투명 전극(8a, 8b)과, 상기 ITO 투명 전극(8a, 8b) 상부 일부에 형성되고, 외부광에 의한 반사광을 흡수 및 전도체 기능을 수행하는 시드(seed) 전극(31, 32)과 상기 시드 전극(31, 32) 측면과 상부에 형성되고, 저항값을 낮추기 위한 금속 전극(41, 42)으로 구성된 버스전극을 포함하여 구성한다.

상기 시드 전극(31, 32)은 Pd 또는 Al, Cu, Ag, 탄소나노튜브(CNT) 등의 하나 이상의 전도체가 유기물과 혼합된 액상 전도체로 점도가 5~100[cPs]이고, 잉크젯 프린터 방법 또는 디스펜서(dispenser) 방법에 의해 형성된다.

상기 금속 전극(41, 42)은 Ag, Cu, Ni, Au 등의 하나 이상의 도전체로 구성되고, 무전해 도금법 또는 전기 도금법에 의해 형성된다.

또한, 상기 시드 전극(31, 32)은 상기 금속 전극(41, 42)과 ITO 투명 전극(8a, 8b) 간의 전도체 역할을 수행한다.

그럼, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 대한 제조 과정을 도4에 도시한 수순 단면도를 참고하여 설명한다.

먼저, 도4a에 도시된 바와 같이, 상부기판(9) 상부에 ITO 금속을 증착한 후 패터닝하여 ITO 투명 전극(8a, 8b)을 형성한다.

그 다음, 도4b에 도시된 바와 같이, 점도가 5~100[cPs]인 Pd 또는 Al, Cu, Ag, 탄소나노튜브(CNT) 등의 하나 이상의 전도체가 유기물과 혼합된 액상 전도체를 잉크젯 프린터의 노즐을 통해 분사하는 잉크젯 프린팅 방법으로 상기 ITO 투명 전극(8a, 8b) 일부에 시드 전극(31, 32)을 형성하고, 100[℃] 이하의 온도에서 건조한다.

그 다음, 도4c에 도시된 바와 같이, 상기 구조물 상부에 Ag, Cu, Ni, Au 등의 하나 이상의 도전체를 무전해 도금법 또는 전기 도금법을 이용하여 금속 전극(41, 42)을 형성한다.

이러한 과정을 통해 본 발명에 따른 버스전극은 분말 상태가 아닌 원자간 접촉 상태를 유지하므로 높은 전도도를 유지할 수 있고, 또한, 상기 버스전극 상부에 형성될 상부 유전층 소성 시에 발생되는 콜로이드 형성에 의한 전극확산 및 변색을 충분히 방지할 수 있으며 전극단락 및 기공발생 등의 문제점을 최소화하여 소자에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 종래 Ag 분말 페이스트에 의해 형성된 버스전극의 비저항인 4[μΩcm]보다 낮은 2[μΩcm] 정도의 비저항을 갖는 버스전극을 형성할 수 있고, 소성 공정이 필요없기 때문에 PDP의 성능 향상 및 제조 공정을 줄여 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 발명에 대한 상세한 설명에서 시드전극과 금속전극으로 구성된 버스 전극을 ITO 투명 전극 상부에 형성하였지만, ITO 투명 전극이 아닌 상부기판 상에 직접 형성할 수도 있다. 즉, 패널이 대형화되면서 ITO 전극 없이 버스전극만으로 상부기판의 전극을 구성할 경우 시드전극 및 금속전극으로 구성된 버스전극만이 상부기판 상에 형성된다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 버스전극을 잉크젯 프린터 방법으로 형성한 시드 전극과 그 시드전극의 측면 및 상부에 전기 도금법으로 형성한 금속전극으로 구성함으로써, 전도특성을 향상시키고, 전극확산을 방지하여 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 일반적인 교류 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널 소자의 단면도.

도2a 내지 도2d는 종래 플라즈마 디스플레이 패널 소자 상부 기판의 일부 제조 과정을 도시한 수순 단면도.

도3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 소자 상부 기판에 대한 일 실시예 단면도.

도4a 내지 도4c는 본 발명에 따른 상부 기판의 일부 제조 과정을 도시한 수순 단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

8a,8b:ITO 투명전극 9:상부기판

31,32:시드전극 41,42:금속전극

Claims (5)

1. 상부기판(유리기판) 또는 투명전극 상부에 형성되고, 외부광에 의한 반사광의 흡수 및 전도체 기능을 수행하는 시드전극과; 상기 시드전극 상부에 형성되고, 무전해 도금법 또는 전기도금법에 의해 형성된 금속전극으로 구성된 버스전극을 포함한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 소자.
2. 제1항에 있어서, 상기 시드전극은 Pd 또는 Al, Cu, Ag, 탄소나노튜브(CNT) 중 하나 이상의 전도체와 유기물이 혼합된 액상 전도체인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 소자.
3. 제2항에 있어서, 상기 시드전극은 잉크젯 프린터 방법에 의해 형성되고, 상기 액상 전도체의 점도가 5~200[cPs]인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 소자.
4. 제1항에 있어서, 상기 금속전극은 Ag, Au, Pt, Cu 중 하나 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 소자.
5. 제1항에 있어서, 상기 금속전극의 비저항은 2[μΩcm] 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 소자.