KR20070024084A - 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조 및 그 제조방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20070024084A
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조는 기판; 및 상기 기판 하부의 미리 설정된 위치에 전극용 물질을 패터닝하여 형성된 복수의 버스전극을 포함한다. 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조는 은에 산화붕소를 첨가한 물질로 버스 전극을 형성하여 기판에 직접 버스 전극을 형성할 수 있다.
PDP, 상판구조, 버스전극

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조 및 그 제조방법{A UP-BOARD STRUCTURE OF PLASMA DISPLAY PANEL AND METHOD THEREOF}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 상판에 있어서 기판에 직접 버스전극을 형성할 경우 변색영역을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4f는 도 3의 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 제조공정을 도시한 단면도들이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판에 직접 버스전극을 형성할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 "PDP"라 함)은, 격벽으로 분리된 방전셀에 방전가스를 주입하고, 플라즈마 발광시에 발생하는 자외선이 형광체를 여기시켜 기저상태로 돌아갈 때의 에너지 차에 의해 발생하는 가시광선의 발광현상을 이용한 표시소자이다.
상기 PDP는 단순구조에 의한 제작의 용이성,고휘도 및 고발광 효율의 우수성, 메모리 기능 및 160도 이상의 광시야각을 갖는 점과 아울러 40 인치 이상의 대화면을 구현할 수 있는 장점을 가지고 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, PDP의 상판(100)은 기판(110)의 하부에 서스테인(sustain) 전극(120), 버스(bus) 전극(140), 블랙 매트릭스(black matrix, 130), 상부 유전체층(150) 및 보호층(160)이 순차적으로 형성되어 있다.
서스테인 전극(120)은 방전셀로부터 공급되는 빛을 투과시키기 위하여 투명한 인듐주석산화물(이하 'ITO'라 함)로 형성한다.
버스 전극(140)은 도전성이 높은 은(Ag)으로 형성한다.
버스 전극(140)은 도전성이 높은 물질로 형성되기 때문에 도전성이 낮은 서스테인 전극(120)의 구동전압을 감소시킨다.
블랙 매트릭스(130)는 서스테인 전극(120)과 버스 전극(140)의 사이에 형성되며, 전도성이 낮은 물질로 형성되어 버스 전극(140)이 다른 부분에 변색을 일으키는 것을 방지한다. 이에 대해서는 후술하겠다. 또한 블랙 매트릭스(130)는 서스테인 전극(120)과 버스 전극(140)을 통전시킬 수 있도록, 매우 얇게 형성되며 상기 PDP의 콘트라스트를 향상시키는 역할을 담당한다.
한편 서스테인 전극(120)의 양 측면에 형성된 블랙 매트릭스(130a)는 방전셀 사이를 구분해주는 역할을 담당한다.
서스테인 전극(120), 버스 전극(140) 및 블랙 매트릭스(130)가 형성된 기판(110)의 하부에는 상부 유전체층(150)과 보호막(160)이 적층된다.
상부 유전체층(150)에는 플라즈마 방전시 발생된 전하가 축적된다.
보호막(160)은 플라즈마 방전시 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(150)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방전 효율을 높인다.
한편, 상기 PDP의 대형화에 따라 서스테인 전극(120)의 길이도 길어지게 된다. 이에 따라 서스테인 전극(120)의 저항치가 높아지고, 상기 ITO의 특성상 전기 전도도가 낮다는 문제점이 제기된다.
이 문제점을 해결하기 위하여 서스테인 전극(120)에 버스 전극(140)을 더 붙이는 방법이 사용되었다.
그러나, 서스테인 전극(120)에 버스 전극(140)을 더 형성하는 방법으로 상기한 문제점을 해결하는데에는 일정한 한계가 있으며, 기판(110)에 버스 전극(140)을 직접 형성하는 것이 상기한 문제점을 해결하기 위한 바람직한 방법이다.
도 2는 도 1의 상판에 있어서 기판에 직접 버스전극을 형성할 경우 변색영역을 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 기판(110)의 하부에 버스 전극(140)을 직접 형성하면 버스 전극(140)과 접촉하는 기판(110) 주위에 변색영역(142)이 생긴다.
이는 버스 전극(140)의 주요 물질인 은(Ag)이 유리 기판(110)에 닿으면 은 이온(Ag+)이 기판(110)에 확산되면서 변색을 일으키는 것이다.
이와 같이, 기판(110)에 버스 전극(140)을 직접 형성할 경우 기판(110)에 변색이 발생하므로 도 1에 도시된 바와 같은 PDP 상판(100)의 구조를 설계할 수 밖에 없었다.
그러므로, 기판에 직접 버스 전극을 형성하여도 기판에 변색이 발생하지 않도록 하는 것이 요구된다.
본 발명의 목적은 은에 산화붕소를 첨가한 물질로 버스 전극을 형성하여 기판에 직접 버스 전극을 형성할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 상판의 제조공정을 간략화하고, 제조단가를 절감할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조는 기판; 및 상기 기판 하부의 미리 설정된 위치에 전극용 물질을 패터닝하여 형성된 복수의 버스전극을 포함한다.
또한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 제조방법은 기판 상에 복수의 버스전극을 형성하는 제 1 단계; 상기 버스전극이 형성된 상기 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 제 2 단계; 및 상기 버스전극 및 블랙매트릭스가 형성된 상기 기판 상에 상부 유전체층과 보호층을 형성하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조 및 그 제조방법은 은에 산화붕소를 첨가한 물질로 버스 전극을 형성하여 기판에 직접 버스 전극을 형성할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 "PDP"라 함)은 상판구조(200) 및 하판구조(300)로 나뉜다.
PDP의 상판(200)에는, 글래스 기판(210, 이하, '상부기판'이라 함)의 하부에 버스 전극(220), 블랙 매트릭스(230), 상부 유전체층(240) 및 보호층(250)이 형성되어 있다.
버스 전극(220)은 상부기판(210) 상에 일정한 간격을 두고 복수개 형성되어 있다.
버스 전극(220)은 도전성이 높은 은(Ag)에 산화붕소(B2O3)가 첨가된 물질로 형성된다. 산화붕소는 버스 전극(220)이 상부기판(210)에 직접 형성될 때, 은에 의해 상부기판(210)이 변색되는 것을 막아주는 역할을 한다.
블랙 매트릭스(230)는 버스 전극(220)의 양 측면에 형성되어 방전셀 사이를 구분해준다. 또한, 인접한 방전셀 사이에서 외부광 및 내부의 투과광을 흡수함으로서 콘트라스트를 향상시켜 준다.
상부 유전체층(240)은 금속물질로 이루어진 버스 전극(220)과 직접 접하는 층으로서, 버스 전극(220)과의 화학반응을 피하기 위해 연화점이 높은 PbO계의 유리를 사용한다.
이러한 상부 유전체층(240)은 방전전류를 제한하여 글로우(GLOW) 방전을 유지시키고, 플라즈마 방전시 발생된 전하가 축적된다.
보호막(250)은 플라즈마 방전시 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(240)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방전 효율을 높여준다. 보호막(250)은 산화마그네슘(MgO)으로 형성된다.
PDP의 하판(300)에는, 글래스 기판(310, 이하 '하부기판'이라 함)의 상부에 어드레스 전극(320), 하부 유전체층(330), 격벽(340) 및 형광층(350)이 형성되어 있다.
어드레스 전극(320)은 각 방전셀의 중앙에 위치한다. 어드레스 전극(320)은 70~80μm 정도의 선폭을 가진다.
하부 유전체층(330)은 어드레스 전극(320)과 하부기판(310)의 전면에 위치하며, 어드레스 전극(320)을 보호한다. 은으로 이루어진 어드레스 전극(320)과의 화학반응을 피하기 위해 연화점이 높은 PbO계의 유리를 사용한다.
격벽(340)은 하부 유전체층(330)의 상부에 위치하며 어드레스 전극(320)으로 부터 소정거리 이격되어 형성되고, 수직 방향으로 더 긴 형태로 구성된다.
격벽(340)은 방전거리를 유지시키고, 인접한 방전셀 간의 전기적, 광학적 간섭을 방지하기 위해 필요하다.
형광층(350)은 양 격벽(340)의 측면 및 하부 유전체층(330)의 상부에 걸쳐 위치한다.
형광층(350)은 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색(R), 녹색(G), 또는 청색(B) 중 어느 하나의 가시광선을 발생시킨다.
이하, PDP의 발광 동작을 상술하겠다.
도 3을 참조하면, 버스 전극(220)과 어드레스 전극(320)에 전압이 인가되어 두 전극 사이에 일정한 전압(전압마진 범위에 있는)이 걸리게 되면, 이 전극 사이에 플라즈마가 형성되게 된다. 기체에는 어느 정도의 자유전자가 존재하게 되는데, 전기장이 걸리면, 그 자유전자들이 힘(F=qE)을 받게 된다.
이 힘을 받은 전자들이 불활성 기체들의 최외각 전자를 떼어낼 만큼의 에너지를 얻게 되면(제1이온화 에너지) 기체를 이온화시키게 되고, 여기서 발생한 이온과 전자는 전자장의 힘을 받아 양 전극으로 이동하게 된다. 특히 이온이 보호층(250)에 부딪치게 되면, 보호층(250)에서는 이차전자가 발생하게 되는데, 이 전자가 플라즈마의 형성을 돕게 된다.
따라서 초기 방전을 시작하기 위해서는 높은 전압이 필요하지만, 일단 방전이 되고 나면, 전자 밀도가 증가하면서 낮은 전압을 요하게 된다.
PDP안에 주입되는 기체는 주로 Ne, Xe, He등의 불활성기체인데, 특히 Xe가 준안정상태에서 내놓는 147nm와 173nm의 파장의 자외선이 형광체에 가해져서 적색, 녹색 또는 청색의 가시광선이 발생되도록 한다.
이 때 발생되는 가시광선은 그 형광층(350)의 종류에 따라 결정되며, 이에 따라 각 방전셀은 적색, 녹색, 청색을 각각 표시하는 픽셀이 된다.
각 방전셀의 알쥐비(RGB)값의 조합으로 색깔의 조절이 이루어진다. PDP의 경우는 플라즈마가 켜져있는 시간을 조절하여 이를 조절하게 된다.
상기 발생된 가시광선은 상부기판(210)을 통해 외부로 발산하게 된다.
이하, PDP 상판(200)의 제조 과정을 상술한다.
도 4a 내지 도 4f는 도 3의 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 제조공정을 도시한 단면도들이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 상부기판(210)에 전극용 물질(222)이 도포된다. 전극용 물질(222)은 은(Ag)에 산화붕소(B2O3)가 첨가된 물질로 이루어진다.
이어서, 전극용 물질(222)이 도포된 상부기판(210)에 일정한 패턴이 형성된 제1마스크(400)를 위치시킨다. 제1마스크(400)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 버스 전극(220)이 형성될 위치와 대응되는 위치에 개구(410)가 형성되어 있다.
계속하여, 제1마스크(400)의 상부에서 UV 램프를 일정시간 조사한다.
이 경우, 상기 UV 램프를 조사하면, 전극용 물질(222)은 상기 UV 램프에 감응하여 경화된다. 이 때, 전극용 물질(222) 위에 놓인 제1마스크(400)에 의해 일정 부분만 경화된다. 즉, 상기 개구들(410)의 하부에 위치한 전극용 물질(222)은 상기 UV 램프가 조사되어 경화되고, 상기 개구들(410)이 형성되지 않은 부분의 하부에 위치한 전극용 물질(222)은 상기 UV 램프가 투과하지 못하여 경화되지 않는 것이다.
이어서, 제1마스크(400)를 제거한 후, 상부기판(210)을 현상액으로 현상한다.
그 결과, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 UV 램프에 감응하여 경화된 부분만 남기고, 나머지 부분의 전극용 물질(222)은 제거된다. 이어서, 소성공정을 수행하여 버스 전극(220)의 형성을 완료한다.
계속하여, 도 4d에 도시된 바와 같이, 버스 전극(220)이 형성된 상부기판(210)에 블랙매트릭스용 물질(232)을 도포한다. 상기 블랙매트릭스용 물질(232)이 도포된 상부기판(210)에 일정한 패턴(510)이 형성된 제2마스크(500)를 위치시킨다.
제2마스크(500)는 도 4d에 도시된 바와 같이, 블랙매트릭스(230)가 형성될 위치와 대응되는 위치에 개구(510)가 형성되어 있다.
계속하여, 제2마스크(500)의 상부에서 상기 UV 램프를 일정시간 조사한다.
이 경우, 상기 UV 램프를 조사하면, 블랙매트릭스용 물질(232)은 상기 UV 램프에 감응하여 경화된다. 이 때, 블랙매트릭스용 물질(232) 위에 놓인 제2마스크(500)에 의해 일정 부분만 경화된다. 즉, 개구들(510)의 하부에 위치한 블랙매트릭스용 물질(232)은 상기 UV 램프가 조사되어 경화되고, 개구(510)가 형성되지 않은 부분의 하부에 위치한 블랙매트릭스용 물질(232)은 상기 UV 램프가 투과하지 못하여 경화되지 않는 것이다.
이어서, 제2마스크(500)를 제거한 후, 현상공정을 수행한다. 상기 UV 램프에 감응하여 경화된 부분만 남기고, 나머지 부분의 블랙매트릭스용 물질(232)은 제거된다. 이어서, 소성공정을 수행하여 블랙매트릭스(230)의 형성을 완료한다.
이와 같이, 버스 전극(220)과 블랙매트릭스(230)가 형성된 상부기판(210) 상에 유전체층 물질을 도포하여 도 4f에 도시된 바와 같이, 상부 유전체층(240)을 형성한다.
계속하여, 상부 유전체층(240)에 보호층 물질인 산화마그네슘을 도포하여 보호층(250)을 형성한다.
이와 같이, 은에 산화붕소가 첨가된 전극용 물질(222)로 버스 전극(220)을 구성하여 상부기판(210)에 직접 버스 전극(220)을 형성할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조 및 그 제조방법은 은에 산화붕소를 첨가한 물질로 버스 전극을 형성하여 기판에 직접 버스 전극을 형성할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조 및 그 제조방법 은 상판의 제조공정을 간략화하고, 제조단가를 절감할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 기판; 및
    상기 기판 하부의 미리 설정된 위치에 전극용 물질을 패터닝하여 형성된 복수의 버스전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극용 물질은, 은에 산화붕소(B203)가 첨가된 물질인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    하나의 픽셀을 형성하는 상기 복수의 버스전극을 구획하도록 상기 기판의 하부에 형성되는 블랙매트릭스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 버스전극 및 블랙매트릭스의 하부에 형성되어 플라즈마 방전시 발생된 전하가 축적되는 상부 유전체층; 및
    상기 상부 유전체층의 하부에 적층되어 상기 상부 유전체층을 보호하는 보호 층이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상판구조.
  5. 기판 상에 복수의 버스전극을 형성하는 제 1 단계;
    상기 버스전극이 형성된 상기 기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 제 2 단계; 및
    상기 버스전극 및 블랙매트릭스가 형성된 상기 기판 상에 상부 유전체층과 보호층을 형성하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제 1 단계는,
    상기 기판에 전극용 물질을 도포하는 단계;
    상기 버스전극이 형성될 위치에 개구가 형성된 마스크를 상기 기판의 하부에 위치시키는 단계;
    상기 마스크의 하부에서 자외선 램프를 일정시간 조사하는 단계;
    상기 마스크를 제거하고 상기 기판을 현상액에 의해 현상하는 제 4 단계; 및
    상기 기판에 패터닝된 상기 전극용 물질을 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전극용 물질은, 은에 산화붕소(B203)가 첨가된 물질인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 4 단계는, 현상 후 상기 전극용 물질이 상기 개구에 대응되는 위치에만 잔류하여 상기 버스전극이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 제조방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    상기 기판에 블랙매트릭스용 물질을 도포하는 단계;
    상기 블랙매트릭스가 형성될 위치에 개구가 형성된 마스크를 상기 기판의 하부에 위치시키는 단계;
    상기 마스크의 하부에서 자외선 램프를 일정시간 조사하는 단계;
    상기 마스크를 제거하고 상기 기판을 현상액에 의해 현상하는 제 5 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 5 단계는, 현상 후 상기 블랙매트릭스용 물질이 상기 개구에 대응되 는 위치에만 잔류하여 상기 블랙매트릭스가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 제조방법.
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