KR20060090433A - 평판 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판; 금속 물질로 이루어진 전극; 및 상기 기판 및 상기 금속 물질로 이루어진 전극 사이에 개재된 접착층;을 구비하는 평판 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명을 따르는 평판 디스플레이 장치의 전극은 우수한 전도성을 가진다. 뿐만 아니라, 상기 평판 디스플레이 장치의 제조 방법을 이용하면 평판 디스플레이 장치에 구비된 전극의 불량률이 크게 감소되며, 평판 디스플레이 장치의 제조 비용 및 시간도 절감할 수 있다.
Description
도 1은 본 발명을 따르는 평판 디스플레이 장치 중 전극이 구비된 영역을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 평판 디스플레이 장치 중 플라즈마 디스플레이 패널의 일 구현예를 나타낸 도면이고,
도 3 내지 8은 본 발명의 평판 디스플레이 장치 제조 방법의 일 구현예를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 간략한 설명>
11 : 금속 기판 17 : 도금 마스크층
19 : 금속 도금용 기판 20 : 전극
24 : 점착층 27 : 접착 조성물
29 : 접착층 30 : 기판
본 발명은 평판 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전도성이 매우 우수한 전극 및 상기 전극을 기판에 고정시키는 접착층을 구비한 평판 디스플레이 장치 및 전극 불량률, 제조 비용 및 제조 시간을 감소시킬 수 있는 평판 디스플레이 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 디스플레이 장치의 대표적인 활용 분야로는 개인용 컴퓨터의 모니터와 텔레비젼 수상기 등을 들 수 있다. 이러한 디스플레이 장치는 고속 열전자 방출을 이용하는 음극선관 (CRT; Cathode Ray Tube)과, 최근에 급속도로 발전하고 있는 액정 디스플레이 장치 (LCD; Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP; Plasma Display Panel) 및 전계 방출 디스플레이 장치 (FED; Field Emission Display) 등과 같은 평판 디스플레이 장치 (Flat Panel Display)로 크게 분류될 수 있다.
이러한 평판 디스플레이 장치들 중에서, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Pannel : 이하, "PDP"라고도 함)은 투명 전극 상호 간에 전압을 인가함으로써 전극 상부의 유전층과 보호층의 표면에서 방전이 일어나 자외선이 발생하고, 이렇게 발생된 자외선에 의해서 배면기판에 도포되어 있는 형광체가 여기하여 발광되도록 하는 디스플레이 장치이며, 전계 방출 디스플레이 장치는 캐소드 전극 위에 일정한 간격으로 배열된 에미터에 강한 전계를 인가함으로써 에미터로부터 전자를 방출시키고, 이 전자를 애노드 전극 상부에 구비된 형광층에 충돌시켜 형광체를 발광되도록 하는 디스플레이 장치이다.
PDP의 전극을 형성하는 방법으로, 일반적으로 스크린 인쇄법을 이용한 전극 재료의 패터닝 방법이 사용되어 왔다. 그러나, 종래의 스크린 인쇄법은 고도의 숙 련도를 요하고, 정밀도가 떨어지기 때문에 스크린 인쇄법으로는 PDP에 요구되는 고정밀도의 대화면 패턴을 얻기가 힘들다. 또한, 종래의 스크린 인쇄법에서는 인쇄시 스크린에 의한 단락 또는 단선이 생길 수 있으며, 해상되(resolution)에 한계가 있어서, 미세 패턴의 전극을 형성하는데 제한을 받는다는 단점이 있다.
최근에는 대면적에 적합한 고정밀의 전극회로를 형성하기 위하여 감광성 도전 페이스트를 이용한 포토리소그래피법이 개발되었다. 이는 감광성 페이스트를 유리 기판 등에 전면 인쇄한 후, 소정의 건조 공정을 거치고 나서, 포토마스크가 부착된 자외선 노광 장치를 이용하여 노광시킨 다음, 포토마스크로 차광되어 미경화된 부분을 소정의 현상액으로 현상하여 제거하고, 이 후 경화되어 남아 있는 경화막을 소정의 온도로 소성시킴으로써 패턴화된 전극을 형성하는 방법이다. 상기 감광성 도전 페이스트를 이용한 전극 형성 방법은 예를 들면, 미국 특허 제5037723호에 개시되어 있다.
그러나, 전술한 바와 같이, 감광성 페이스트를 이용하여 전극을 형성하는 경우, 노광 및 현상 단계를 거치는 동안 실제 전극 형성에 필요한 페이스트보다 많은 양의 페이스트를 소비하게 되어 생산 비용이 증가할 수 있는 등 생산성이 저하될 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 감광성 페이스트를 이용하여 전극을 형성하는 경우, 금속 성분 외에도, 페이스트에 포함된 각종 유기물 및 무기물의 소성 결과물을 포함하는 전극이 생성되는 바, 금속만으로 이루어진 전극에 비하여 전도성이 감소될 수 있는 문제점이 있어, 이를 해결할 필요성이 시급하다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 전극 및 상기 전극을 기판에 고정시키는 접착층을 포함하는 평판 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 본 발명의 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제1태양은, 기판; 금속 물질로 이루어진 전극; 및 상기 기판 및 상기 금속 물질로 이루어진 전극 사이에 개재된 접착층;을 구비하는 평판 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제2태양은, 금속 기판을 준비하는 단계; 상기 금속 기판 상에 도금 마스크층을 형성하여 금속 도금용 기판을 형성하는 단계; 상기 금속 도금용 기판에 전극을 형성하는 단계; 상기 금속 도금용 기판에 형성된 전극을 점착층을 이용하여 상기 금속 도금용 기판으로부터 분리하는 단계; 상기 분리된 전극을 접착 조성물을 이용하여 기판에 제공하는 단계; 상기 전극으로부터 상기 점착층을 분리하는 단계; 및 상기 접착 조성물을 소성하여, 접착층을 형성함으로써 상기 전극을 기판에 고정하는 단계;를 포함하는 평판 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 평판 디스플레이 장치는 금속으로 이루어진 전극 및 상기 전극을 기판에 고정시키는 접착층을 구비하여, 우수한 전도성을 갖는 전극을 가질 수 있으며, 상기 평판 디스플레이 장치의 제조 방법에 따르면, 다양한 금속으로 이루어진 전극을 저렴한 비용으로 형성할 수 있어, 평판 디스플레이 장치의 제조 비용 및 시간이 절감될 수 있으며, 기제작된 전극을 이용하므로, 전극 형성용 페이스트의 노 광 및 현상 단계시 발생할 수 있는 불량 전극 생성이 방지될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 평판 디스플레이 장치는 기판; 금속 물질로 이루어진 전극; 및 상기 기판 및 상기 금속 물질로 이루어진 전극 사이에 개재된 접착층;을 구비한다. 상기 평판 디스플레이 장치는 이의 일부를 도시한 도 1을 참조한다.
도 1에서 기판(30) 상부에는 접착층(29)이 구비되어 있으며, 접착층(29) 상부에는 전극(20)이 구비되어 있다. 이 중, "기판"이란, 전극이 형성될 영역을 구비한 지지체를 가리키는 것으로서, 예를 들어 상기 전극이 플라즈마 디스플레이 패널의 어드레스 전극인 경우, 배면 기판을 가리키는 것일 수 있다. 상기 기판은 제조하고자 하는 평판 디스플레이 장치 등에 따라 상이한 것일 수 있으며, 당업자에게 용이하게 인식가능한 것이다.
상기 전극(20)은 도전성 좋은 금속 물질이다. 상기 금속 물질은 Ag, Au, Cu, Ni, Pt, Pa, Al, 또는 이들 중 2 이상의 조합일 수 있다. 상기 전극(20)은 전술한 바와 같은 금속 물질로 이루어진 단일층 구조일 수 있다. 한편, 상기 전극(20)은 전술한 바와 같은 금속 물질 중 상이한 2 종 이상의 금속 물질로 이루어진 2 층 이상의 구조일 수 있는 등, 다양한 형태를 가질 수 있다.
상기 접착층(29)는 상기 전극(20)을 기판(30)에 고정시키는 역할을 한다. 접착층(29)은 무기질계 바인더의 소성 결과물로 이루어질 수 있다.
상기 무기질계 바인더로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, PbO-SiO2계, PbO- B2O3-SiO2계, ZnO-SiO2계, ZnO-B2O3
-SiO2계, Bi2O3-SiO2계 및 Bi2O3
-B2O3-SiO2계로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 바인더일 수 있다. 무기질계 바인더의 입자 외형은 특별히 한정되지 않으나, 구형일수록 좋고, 평균 입경은 5.0㎛ 이하인 것이 바람직하다. 무기질계 바인더의 평균 입경이 5.0 ㎛를 초과하는 경우에는 소성막, 즉 접착층(29) 표면이 불균일하게 형성되어 전극(20)과 기판(30) 간의 접착력이 약화될 수 있다는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
또한, 상기 무기질계 바인더의 연화 온도 (softening temperature)는 400℃ 내지 600℃, 바람직하게는 350℃ 내지 450℃ 일 수 있다. 연화 온도가 400℃ 미만인 경우에는 소성시 접착 소정물 중 비이클이 효과적으로 분해되지 않을 수 있으며, 연화 온도가 600℃를 초과하는 경우에는 소성 시 기판 변형이 일어날 수 있다는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
상기 접착층의 두께는 0.2㎛ 내지 4㎛, 바람직하게는 0.2㎛ 내지 1㎛일 수 있다. 상기 접착층의 두께가 0.2㎛ 미만인 경우, 전극(20)이 기판(30)에 제대로 고정될 수 없다는 문제점이 있을 수 있고, 상기 접착층이 두께가 4㎛를 초과하는 경우, 전극의 두께가 지나치게 두꺼워지고 전극 표면의 거칠기가 증대되는등의 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.
상기 전극 및 접착층은 다양한 평판 디스플레이 장치에 응용될 수 있다. 예를 들어, 평판 디스플레이 장치 중, 플라즈마 디스플레이 패널에 응용되는 경우, 상기 전극은 배면 기판의 어드레스 전극으로 이용되거나, 전면 기판의 버스 전극 등으로 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 따르는 평판 디스플레이 장치는 매우 다양하다. 이의 구체예에는 플라즈마 디스플레이 패널이 포함된다. 본 발명을 따르는 플라즈마 디스플레이 패널의 일 구현예는 도 2를 참조한다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널의 일 구현예는 투명한 전면기판; 상기 전면기판에 대해 평형하게 배치된 배면기판; 상기 전면기판과 상기 배면기판 사이에 배치되어 발광 셀들을 구획하는 격벽; 일방향으로 배치된 발광셀들에 걸쳐서 연장되며 후방유전체층에 의하여 매립된 어드레스 전극들; 상기 어드레스 전극이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 연장되며 전방유전체층에 의하여 매립된 유지전극쌍들; 상기 격벽 내측면에 도포된 적색, 녹색, 청색 형광체층(phosphor layer); 및 상기 발광셀 내에 있는 방전가스;를 구비할 수 있다.
도 2 중, 전방패널 (310)은 전면기판 (311), 상기 전면기판의 배면 (311a)에 형성된 Y전극 (312)과 X전극 (313)을 구비한 유지전극쌍 (314)들, 상기 유지전극쌍들을 덮는 전방유전체층 (315) 및 상기 전방유전체층을 덮는 MgO 소결체 보호막 (316)을 구비한다. 상기 Y전극 (312)과 X전극 (313) 각각은 ITO 등으로 형성된 투명전극 (312b, 313b)과 도전성이 우수한 금속으로 형성된 버스전극 (312a, 313a)을 구비한다.
한편, 후방패널 (320)은 배면기판 (321), 배면기판의 전면 (321a)에 상기 유지전극쌍과 교차하도록 형성된 어드레스 전극들 (322), 상기 어드레스 전극들을 덮는 후방유전체층 (323), 상기 후방유전체층 상에 형성되어 발광셀 (326)들을 구획 하는 격벽 (324)을 포함하며, 본 발명에 따른 형광체 (325)는 상기 발광셀 내에 배치된다. 상기 어드레스 전극들 (322)은 전술한 바와 같이 기제작된 후, 전술한 바와 같은 접착 조성물의 소성 결과물인 접착층 (322a)에 의하여 배면기판 (321)에 구비된 것이다. 따라서, 본 발명의 PDP 후방배널을 이루는 배면기판 (321)의 상부로는 접착층 (322a) 및 어드레스 전극들 (322)가 차례로 구비되어 있다. 상기 어드레스 전극(322) 및 접착층(322a)에 관한 설명은 전술한 바와 동일하므로 생략한다..
상기 도 2는 PDP 후방패널에 구비된 어드레스 전극이 전술한 바와 같은 접착층에 의하여 기판에 고정된 전극인 경우를 예시한 것이나, 예를 들면, 버스 전극(313a, 312a)등과 같은 다른 전극도 본 발명의 방법에 따라 구비될 수 있는 등, 다양한 변형예가 가능함은 물론이다.
본 발명의 평판 디스플레이 장치 제조 방법은 금속 기판 준비 단계; 금속 도금용 기판 형성 단계; 상기 금속 도금용 기판 상의 전극 형성 단계; 점착층을 이용한 전극 분리 단계; 상기 분리된 전극의 기판 제공 단계; 점착층 분리 단계; 및 소성 공정을 이용한 전극 고정 단계를 포함한다.
본 발명의 평판 디스플레이 장치의 제조 방법의 일 구현예에 따르면, 먼저 도 3에서와 같이, 금속 기판(11)을 준비한다.
상기 금속 기판(11)은 1㎛ 내지 10㎛의 표면 거칠기를 가질 수 있다. 금속 기판(11)의 표면 거칠기가 상기 범위를 벗어나는 경우, 이후 수행될 전극 형성 공정에서 전극 도금 중 전극이 금속 도금용 기판으로부터 탈착되는 등의 문제점이 발 생할 수 있기 때문이다.
상기 금속 기판(11)은, 예를 들면 전해도금법을 이용한 피도금체 형성에 적합한 물질로 이루어진다. 상기 금속 기판(11)은 예를 들면, 스테인레스강(SUS), Ti, Ni, W 또는 이들 중 2 이상의 합금으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이 후, 도 4에서와 같이 상기 금속 기판(11) 상에는 형성하고자 하는 전극 형태에 대응되는 패턴을 따르는 도금 마스크층(17)을 형성하여 금속 도금용 기판(19)을 형성한다.
금속 기판(11) 상의 도금 마스크층(17)은 후속 도금 공정에서의 도금 마스크로 이용되므로 절연 물질로 형성되어야 한다. 상기 도금 마스크층(17)은 예를 들면, BPSG(boro-phospho-silicate glass)막, SOG(spin-on glass)막, PSG(phospho-silicate glass) 막, DLC(diamond like carbon)막, SiOx막, SiNx막, SiONx막, TiOx막, AlOx막, Cr막, CrOx막, 포토레지스트막 또는 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도금 마스크층(17)을 형성하는 방법은 예를 들면, 스핀 코팅법, 스퍼터링 방법, 화학기상증착 방법, 물리적 증착 방법, 원자층 증착 방법 또는 포토리소그래피 방법 등 다양한 방법을 포함할 수 있다.
도 4의 금속 도금용 기판(19)의 도금 마스크층(17)은 CrOx막(17b) 및 포토레지스트막(17a)으로 이루어져 있다.
도 4의 도금 마스크층(17)을 형성하기 위하여, 먼저 금속 도금용 기판(19) 전면에 CrOx을 도포한 다음, CrOx막 상부에 포토레지스트 물질을 코팅하여 포토레지스트막을 형성한다. 이 때, 유기 물질로 이루어진 포토레지스트는 금속 상기(11) 상부에 직접 도포되는 것이 아니라, CrOx막 상부에 코팅되므로 포토리소그래피 공정중 포토레지스트 물질이 떨어져 나가거나, 부정확한 패턴이 형성되는 등의 문제점이 방지될 수 있다.
본 발명의 도금 마스크층 및 이의 형성 방법은 CrOx막(17b)와 포토레지스트막(17a)로 이루어진 도금 마스크층(17) 및 이의 형성 방법을 예로 하여 설명하였으나, 전술한 바와 같은 다양한 물질 및 방법을 이용할 수 있도록 변형될 수 있음은 물론이다.
전술한 바와 같이 제조된 금속 도금용 기판(19)에 도 5에서와 같이 전극(20)을 형성한다.
상기 전극 형성 단계는 도금법을 이용할 수 있는데, 예를 들면 전해도금법을 이용할 수 있다. 전해도금법은 전기장을 이용하여 도금을 하는 방법으로서, 상기 금속 도금용 기판(19)를 도금액에 침지시키고 전기장을 가하면, 도금 조성물에 포함된 금속 염이 석출되어 상기 금속 도금용 기판에 도금되는 방법이다.
보다 구체적으로, 전해도금법을 이용하여 전극을 형성하는 방법에 따르면, 파워 소스의 음극을 제1배선을 통하여 금속 도금용 기판(19)의 금속 기판(11)과 연결시키고, 파워 소스의 양극은 제2배선을 통하여 소스 전극에 연결시킨다. 이 때, 상기 소스 전극은 금속 도금용 기판(19)에 형성하고자 하는 전극을 이루는 금속과 동일한 금속으로 이루어 질 수 있다. 이 상태에서, 상기 금속 도금용 기판(19)을 금속 도금용 기판(19)에 형성하고자 하는 전극을 이루는 금속의 염이 포함된 도금 조성물에 침지시키고, 상기 파워 소스에 소정의 전류를 일정 시간 동안 인가하면, 금속 도금용 기판(19)의 도금 마스크층(17)에 의하여 정의된 전극 형성 영역에 금속이 석출되면서 전극(20)이 형성된다.
상기 전해도금법에 있어서, 도금 조성물은 Ag 도금 조성물, Au 도금 조성물, Cu 도금 조성물, Ni 도금 조성물, Pt 도금 조성물, Pa 도금 조성물 또는 Al 도금 조성물일 수 있다. 또한, 상기 도금 조성물들 중 하나 이상을 차례로 이용하여 전해도금법을 수행함으로써, 도 5의 전극(20)을 2 이상의 서로 다른 금속으로 이루어진 2층 이상의 구조로 형성할 수 있다.
따라서, 전극 형성 단계에서 형성된 전극은 Ag, Au, Cu, Ni, Pt, Pa 또는 Al로 이루어질 수 있다. 이들 중 2 이상의 물질의 조합으로 이루어질 수도 있다. 즉, 상기 전극 형성 단계에서 상기 도금 조성물 중 하나를 사용하여 단층 구조의 전극을 형성하거나, 상기 도금액 중 상이한 금속 염을 포함하는 2 이상의 도금액을 순차적으로 이용하여 다층 구조의 전극을 형성하는 것도 가능하다. 예를 들어, Ag 도금 조성물을 이용하는 경우, 도 5의 전극(20)은 Ag로만 이루어질 수 있고, Cu 도금 조성물 및 Ag 도금 조성물을 차례로 이용하면, 도 5의 전극(20)은 Cu/Ag로 이루어진 2층 구조를 가질 수 있으며, C 도금 조성물, Ag 도금 조성물 및 Ni 도금 조성물을 차례로 이용하면, 도 5의 전극(20)은 Cu/Ag/Ni로 이루어진 3층 구조를 가질 수 있는 등, 다양하게 변형될 수 있다.
전극(20)을 형성한 다음, 이를 금속 도금용 기판(19)으로부터 분리한다. 이 때, 도 6에서와 같이, 점착층(24)을 이용할 수 있다.
금속 도금용 기판(19)에 형성된 전극(20)을 점착층(24)에 접촉시킨 다음, 점착층(24)을 들어올림으로써 금속 도금용 기판(19)로부터 전극(20)을 용이하게 분리할 수 있다. 이 때, 분리 과정 중 전극(20)의 형태가, 예를 들면 전극의 직선성 등이 변형되지 않도록, 전극(20)과 금속 기판(11)이 이루는 각도를 일정하게 유지되도록 점착층(24)를 들어올린다. 이를 위하여, 전극(20)과 금속 기판(11)이 이루는 각도는 예를 들면, 45도 이하를 유지하면서, 전극(20) 분리 단계를 수행할 수 있다. 상기 분리 단계는 점착층(24)이 구비된 롤러 등을 이용하는 기계적 방법 등 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
상기 점착층(24)을 이루는 물질은 전극(20)을 금속 도금용 기판(19)으로부터 분리하는 역할을 하는 것으로, 전극(20)을 점착시킬 수 있는 물질이라면 특별히 한정되지 않는다, 예를 들어, 상기 점착층(24)은 비닐계 수지, 아크릴계 수지, 셀룰로오스계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘 고무 등 다양한 물질이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 점착층(24)을 이루는 물질은 예를 들면, 폴리비닐 알콜 수지, (메트)아크릴산 수지, 메틸메타크릴레이트 수지, 에틸메타크릴레이트 수지, 이소부틸메타크릴레이트 수지, 노말부틸메타크릴레이트 수지, 노말부틸메틸메타크릴레이트 수지, 히드록시에틸메타크릴레이트 수지, 히드록시프로필메타크릴레이트 수지, 히드록시에틸아크릴레이트 수지, 아크릴아미드 수지, 메틸아크릴레이트 수지, 글리시딜메타크릴레이트 수지, 에틸아크릴레이트 수지, 이소부틸아크릴레이트 수지, 노말부틸아크릴레이트 수지, 2-에틸헥실아크릴레이트 수지, 에틸 셀룰로오스 수지, 니트로 셀룰로오스 수지 , 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀노블락형 에폭시 수지, 크레졸블락형 에폭시 수지, 다이머산(Dimer Acid) 변성 에폭시 수지, 고무변성 에폭시 수지, 우레탄변성 에폭시 수지, 페녹시 수지 및 폴리올 변성 에폭시 수지 및 상기 수지들을 이루는 모노머 중 2 이상의 모노머로 형성된 공중합체 수지, 삼원중합체 수지 등을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 6에서와 같이 금속 도금용 기판(19)으로부터 분리된 전극(20)은 접착 조성물(27)을 이용하여 도 7에서와 같이 기판(30)에 제공된다. 이 때, 상기 "기판"은 전술한 바와 같이 전극 형성 영역을 구비한 지지체를 의미한 것으로서, 형성하고자 하는 소자에 따라 상이할 수 있으며, 이는 당업자에게 용이하게 인식될 수 있는 것이다. 예를 들어, 상기 전극(20)이 PDP용 어드레스 전극에 대응되는 경우, 상기 기판(30)은 PDP 후방 패널을 이루는 배면기판일 수 있다.
상기 접착 조성물(27)은 무기질계 바인더 및 비이클을 포함한다.
상기 접착 조성물(27) 중 무기질계 바인더는 이 후 수행될 소성 공정에서 용융 또는 연화되어 접착층(29)을 이룸으로써, 전극(20)과 기판(30) 사이에 접착력을 부여하는 역할을 한다.(도 1 참조) 상기 무기질계 바인더에 대한 상세한 설명은 전술한 바를 참조한다.
상기 접착 조성물(27) 중 비이클은 접착 조성물(27)과 전극(20)간의 접착력이 상기 점착층(24)과 전극(20)간의 접착력보다 높게 되도록 선택될 수 있다. 이는, 이 후 전극(20)으로부터 점착층(24)을 분리할 때, 전극(20)이 기판(30)으로부 터 분리되는 것을 방지하기 위한 것이다.
또한, 상기 비이클은 소성 공정시 대부분 휘발하는 성분이다. 따라서, 무기질계 바인더의 연화 온도를 고려하여 약 500℃ 이하의 온도에서 열분해 제거되며, 보다 구체적으로는 소성 공정시 예를 들면, 평탄한 소성막 형성을 위하여 기포 자국이 잔류하지 않도록 비교적 저온, 예를 들면 350℃ 이하의 온도에서도 열분해될 수 있는 물질일 수 있다.
상기 두 가지 조건을 만족시킬 수 있다면, 상기 비이클의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 상기 접착 조성물(27) 중 비이클의 비제한적인 예에는 아크릴계 수지 등이 포함될 수 있으며, 이는 다양한 화학 회사로부터 입수가능하다. 상기 아크릴계 수지의 구체적인 예에는, 폴리메틸 아크릴레이트, 폴리에틸 아크릴레이트, 폴리프로필 아크릴레이트, 폴리이소프로필 아크릴레이트, 폴리부틸 아크릴레이트, 폴리(에틸렌-co-에틸아크릴레이트), 폴리(에틸렌-co-아크릴산), 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 무기질계 바인더의 함량은 접착 조성물 100중량부 당 0.1중량부 내지 5중량부, 바람직하게는 0.1중량부 내지 1중량부일 수 있으며, 상기 비이클의 함량은 접착 조성물 100중량부 당 95중량부 내지 99.9중량부, 바람직하게는 99중량부 내지 99.9중량부일 수 있다. 상기 무기질계 바인더의 함량이 접착 조성물 100중량부 당 0.1중량부 미만인 경우에는, 전극(20)과 기판(30) 사이에 충분한 접착력을 제공할 수 없다는 문제점이 발생할 수 있고, 상기 무기질계 바인더의 함량이 접착 조성물 100중량부 당 5중량부를 초과하게 되는 경우에는 소성 후 잔류물이 증가할 수 있기 때문이다.
상기 접착 조성물(27)은 전극(20) 또는 기판(30)에 도포되어 제공될 수 있다. 이 때, 접착 조성물(27)은 1㎛ 내지 40㎛ 미만의 두께로 도포될 수 있다. 보다 바람직하게는 5㎛ 내지 10㎛의 두께로 도포될 수 있다. 상기 접착 조성물(27)의 도포 두께는 건조 시 2㎛ 내지 20㎛, 바람직하게는, 2㎛ 내지 3㎛이 될 수 있는 것이 바람직하다. 상기 접착 조성물(27)의 도포 두께가 1㎛ 미만인 경우, 탈착력 감소의 문제점이 발생할 수 있고, 상기 접착 조성물(27)의 도포 두께가 40㎛를 초과하는 경우에는 건조 시간 및 소성 시간이 증가하여 생산성이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.
이 후, 도 8에서와 같이 점착층(24)을 전극(20)으로부터 분리한다. 이 때, 전술한 바와 같이 점착층(24)와 전극(20)간의 접착력은 전극(20)과 접착 조성물(27)간의 접착력보다 약하므로, 전극(20)이 기판(30)으로부터 분리되지 않으면서, 전극(20)과 점착층(24)은 용이하게 분리될 수 있다.
이 후, 소성 공정을 통하여 전극(20)을 기판(30)에 부착시킨다. 이 때, 전극(20)과 기판(30) 사이에 개재되어 있던 접착 조성물(27)은 소성 결과물로서, 도 1에서와 같이 접착층(29)의 형태로 전극(20)과 기판(30) 사이에 개재되어, 전극(20)과 기판(30) 간의 접착력을 부여한다. 상기 소성 공정은 400℃ 내지 650℃, 바람직하게는 450℃ 내지 550℃의 온도에서 수행될 수 있다. 소성 온도가 400℃ 미만인 경우, 상기 무기질계 바인더의 소결 및 비이클이 열분해가 효과적으로 이루 어지지 않아 접착 조성물의 소성 결과물인 접착층(29)이 불충분하게 형성되어 전극(20)이 기판(30)에 제대로 접착될 수 없다는 문제점이 있고, 소성 온도가 650℃를 초과하는 경우, 기판(30) 변형이 일어날 수 있다는 문제점이 있기 때문이다.
한편, 접착 조성물(27) 중 비이클의 효과적인 분해를 위하여, 상기 소성 단계는 적어도 산소를 포함하는 대기 분위기 또는 산소 분위기 하에서 수행될 수 있다. 이 때, 전극(20)이 Cu 등과 같이 산소 분위기 하에서 쉽게 산화될 수 있는 물질로 이루어진 경우, 전극(20)의 산화를 방지하기 위하여, 전극(20)을 Cr 또는 Ni 등으로 코팅한 다음, 대기 분위기 또는 산소 분위기 하에서 소성 단계를 진행할 수 있다.
이상, 본 발명을 따르는 평판 디스플레이 장치의 제조 방법의 일 구현예를 도 3 내지 8을 참고하여 설명하였으나, 이의 다양한 변형예가 가능함은 물론이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
실시예
플라즈마 디스플레이 패널의 제조
표면 거칠기가 10㎛인 Ti 기판을 준비하였다. 상기 Ti 기판 상부에 0.5㎛ 두께의 CrOx막을 형성한 다음, CrOx막 상부에 스핀 코팅기를 이용하여 네가티브 포토레지스트인 SU-8 (미국, 마이크로켐사 제품임)을 도포한 후, 90℃에서 15분간 건조시켰다. 상기 포토레지스트막 상부에 어드레스 전극 패턴에 대응되는 포토마스크를 놓은 다음, 365nm의 자외선에 160초간 노광시키고, SU-8용 현상액을 이용하여 현상한 후, 90℃에서 15분간 건조시켰다. 이 후, CrOx용 에칭액을 이용하여 노출 된 CrOx막을 전극 패턴에 따라 에칭하여, CrOx막과 포토레지스트막으로 이루어진 도금 마스크층을 갖는 패터닝된 금속 도금용 Ti 기판을 형성하였다. 그리고 나서, 상기 금속 도금용 Ti 기판을 파워 소스인 Ti plate (advanced material 사 제품임)의 음극에 연결시키고, 파워 소스의 양극을 Ag 전극에 연결시켰다. 이 후, 상기 금속 도금용 Ti 기판을 Ag 도금 조성물인 AgCN 계통의 알칼리 도금액 내에(국내 주암도연사 제품임)에 침지시킨 다음 25℃의 온도 및 2.5A/dm2의 전류 밀도 하에서 Ag 도금을 수행하여, 상기 금속 도금용 Ti 기판에 3.5㎛ 두께의 Ag 전극을 형성하였다. Ag 전극이 형성된 상기 금속 도금용 Ti 기판을 순수로 세척한 다음, 점착층인 아크릴 수지(주식 회사 거명 제품임)를 상기 Ag 전극과 접촉시킨 다음, 상기 Ag 전극이 Ti 기판과 이루는 각도를 45도로 유지하면서, 상기 Ag 전극을 금속 도금용 Ti 기판과 분리하였다. 한편, 프리트인 PbO-SiO2와 비이클인 아크릴계 수지(주식 회사 거명 제품임)를 포함하는 접착 조성물을 준비하였다. 상기 접착 조성물 중, PbO-SiO2 프리트의 함량은 5중량부였고, 비이클인 아크릴계 수지의 함량은 95중량부였다. 상기 분리된 Ag 전극 중 점착층과 접촉하지 않은 영역에 상기 접착 조성물을 40㎛ 두께로 도포하였다. 이를 120℃에서 10분간 건조시킨 후, PDP 하판을 이루는 배면기판에 제공하였다. 이를 산소 분위기 및 600℃의 온도 하에서 소성시켜, 1㎛ 두께의 접착층을 형성함으로써, PDP용 배면기판에 Ag 전극을 고정시켰다. 이 후, 후방 유전체층, 발광셀, 발광셀 내의 형광체층을 차례로 구비하여 PDP 후방패널을 제작하였다. 상기 후방패널과 기제작된 전면 기판, 유지전극쌍, 상기 유기 전극쌍을 덮는 전방유전체층 및 다결정 MgO 소결체 보호막을 구비한 PDP 전방패널에 대하여 봉착, 배기, 방전 가스 주입의 공정을 수행하여 PDP를 제작하였다.
본 발명의 평판 디스플레이 장치는 금속 물질로 이루어진 전극 및 상기 전극을 기판에 고정시키는 접착층을 포함한다. 상기 평판 디스플레이 장치의 전극은 전극 형성용 페이스트 조성물로 형성된 전극과는 달리 페이스트 조성물로 포함된 각종 유기물 및 무기물의 소성 결과물없이 실질적으로 금속 물질로만 이루어져 있다. 따라서, 우수한 도전성을 갖는다.
본 발명의 평판 디스플레이 장치의 제조 방법에 따르면, Ag 페이스트 조성물을 이용한 노광 및 현상 공정에 의한 Ag 전극 형성시보다 50% 이상의 원가 절감이 가능하다. 또한, 본 발명의 제조 방법에 따라 Cu 전극을 형성하는 경우에는 90% 이상의 원가 절감까지도 가능하다. 즉, 전극 형성용 페이스트 조성물을 이용한 노광 및 현상 공정을 포함하는 평판 디스플레이 장치의 제조 방법과는 달리, 필요한 전극만을 기제작하여 사용하기 때문에 공정 단가 및 시간을 현저히 절감할 수 있다. 아울러, 기제작된 전극 중 양호한 전극을 선별하여 사용하므로 평판 디스플레이 장치에 구비된 전극의 직선성 및 전극 패턴의 정밀도가 향상될 수 있으며, 공정 불량률도 크게 절감될 수 있다. 이로써, 신뢰성이 향상된 평판 디스플레이 장치를 얻을 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 구현예 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사 상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (15)
- 기판;금속 물질로 이루어진 전극; 및상기 기판 및 상기 금속 물질로 이루어진 전극 사이에 개재된 접착층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 금속 물질은 Ag, Au, Cu, Ni, Pt, Pa, Al, 또는 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 금속 물질로 이루어진 전극은 상이한 금속 물질로 이루어진 2 층 이상의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 접착층은 무기질계 바인더의 소성 결과물로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 무기질계 바인더는 PbO-SiO2계, PbO-B2O3-SiO 2계, ZnO- SiO2계, ZnO-B2O3-SiO2계, Bi2O3-SiO 2계 및 Bi2O3-B2O3-SiO2계 물질로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 접착층의 두께는 0.2㎛ 내지 4㎛인 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 전극이 플라즈마 디스플레이용 어드레스 전극으로 이용되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 전극이 플라즈마 디스플레이용 버스 전극으로 이용되는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치.
- 금속 기판을 준비하는 단계;상기 금속 기판 상에 도금 마스크층을 형성하여 금속 도금용 기판을 형성하는 단계;상기 금속 도금용 기판에 전극을 형성하는 단계;상기 금속 도금용 기판에 형성된 전극을 점착층을 이용하여 상기 금속 도금용 기판으로부터 분리하는 단계;상기 분리된 전극을 접착 조성물을 이용하여 기판에 제공하는 단계;상기 전극으로부터 상기 점착층을 분리하는 단계; 및상기 접착 조성물을 소성하여, 접착층을 형성함으로써 상기 전극을 기판에 고정하는 단계;를 포함하는 평판 디스플레이 장치의 제조 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 금속 도금용 기판의 도금 마스크층은 BPSG(boro-phospho-silicate glass)막, SOG(spin-on glass)막, PSG(phospho-silicate glass) 막, DLC(diamond like carbon)막, SiOx막, SiNx막, SiONx막, TiOx막, AlOx막, Cr막, CrOx막, 포토레지스트막 또는 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치의 제조 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 전극 형성 단계를 전해도금법을 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치의 제조 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 전극 형성 단계에서 형성된 전극은 Ag, Au, Cu, Ni, Pt, Pa, Al, 또는 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치의 제조 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 접착 조성물은 무기질계 바인더 및 비이클을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치의 제조 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 무기질계 바인더는 PbO-SiO2계, PbO-B2O3-SiO 2계, ZnO-SiO2계, ZnO-B2O3-SiO2계, Bi2O3-SiO 2계 및 Bi2O3-B2O3-SiO2계 물질로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치의 제조 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 비이클은 아크릴계 수지인 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이 장치의 제조 방법.
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