KR970011494B1

KR970011494B1 - 플라즈마 표시소자의 제조방법

Info

Publication number: KR970011494B1
Application number: KR1019930018073A
Authority: KR
Inventors: 이춘우; 조영호
Original assignee: 오리온전기 주식회사; 엄길용
Priority date: 1993-09-09
Filing date: 1993-09-09
Publication date: 1997-07-11
Also published as: KR950009845A

Abstract

요약없슴

Description

플라즈마 표시소자의 제조방법

제1도는 AC형 PDP의 개략적 구성을 보이는 단면도,

제2도는 트리거형 PDP의 개략적 구성을 보이는 단면도,

제3도는 전착격벽을 가지는 종래의 DC형 PDP의 개략적 구성을 보이는 분해사시도,

제4도는 본 발명 제조방법을 보이는 흐름도,

제5도는 그 순차적 공정도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

S1,S2 : 전면 및 배면기판(front and rear glass) G1,G2 : 전극

D : 유전층(또는 절연층)T : 전착조(電着槽)

본 발명은 플라즈마 표시소자(Plasma Display Panel ; PDP)의 제조에 관한 것으로, 특히 전극상면에 소정의 유전층(誘電層) 또는 절연층을 가지는 PDP의 제조방법에 관한 것이다.

전계하에서 기체가 빛을 발생시키는 기체방전을 이용한 PDP는 액정표시소자(Liquid Crystal Display ; LCD)와 함께 평판표시소자로 널리 사용되고 있다. PDP는 LCD에 비해 대형 패널의 제작이 용이하며 자체 발광으로 시야각 및 휘도가 높고 구동속도가 빠른 여러가지 우수한 특성에 의해 평판 칼라 표시장치로서 그 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한 PDP는 DC형과 AC형으로 대별되는데, 먼저 DC형 PDP는 전극행열이 방전공간에 직접 노출되어 전압의 인가시간동안만 방전이 야기되는 구성이다. 한편 AC형 PDP는 전극에 유전층을 피복하고 이 유전층 표면에 형성되는 벽전압(wall voltage)에 의해 방전을 유지시키도록 되어있다.

이와 같은 AC형 PDP는 제1도에 도시된 바와 같이 전면기판(S1)과 배면기판(S2)에 각각 두 전극(G1,G2)행열이 매트릭스 상으로 배열되고 각 전극(G1,G2)의 표면은 유전층(D)으로 피복되어 있다. 그리고 필요에 따라 격벽(B)이나 보조전극 등이 배열된다.

한편 DC형 PDP는 AC형 PDP와 같이 방전이 유지되지 않고 전원인가시에만 방전이 야기되므로, 인간이 플리커(fliker)를 느끼지 않을 주기내로 소자의 각 화소를 선순차로 반복 발광시키는 소위 리플래시(reflash)방식이 주로 사용되고 있다. 특히 제2도에 도시된 바와 같이 AC, DC하이브리드(hybrid)형이라 할 수 있는 트리거(trigger)형 DC PDP에 있어서는 양극(Ga) 및 음극(Gk)매트릭스 하부에 유전층(D)을 통해 트리거전극(Gt)을 설치하여 음극(Gk)과의 사이에 캐패시터(capacitor)를 형성함으로써 안정된 방전을 도모하고 있다.

그런데 이와 같은 종래의 PDP구조에 있어서, 전극(G1,G2,Gt)상에 유전층(D)을 형성하는 방법은 박막(薄膜)공정과 후막(厚膜)공정이 사용되고 있다. 박막공정은 진공증착이나 스퍼터링(sputtering)등의 방법인바, 이 방법의 경우에는 고가의 장비가 필요할뿐 아니라 다단계의 복잡한 공정으로 이루어져 제조원가 및 공수가 매우 높은 문제가 있었다.

또한 인쇄방식으로 이루어지는 후박공정의 경우에는 제조가 간단하고 원가도 저렴하나, 완성된 유전층(D)의 정밀도와 표면상태등이 불량한 문제가 있었다. 예를들어 후막인쇄로 형성가능한 최소피치는 8-9" 크기의 패널에서 0.4mm정도이므로, 칼라 PDP뿐 아니라 단색 PDP로 고정세(高精細)한 화소구성은 거의 불가능하다.

한편 PDP에 있어서 격벽을 전착(電着)방법으로 형성하고자 하는 제3도와 같은 기술구성도 개시되었다. 이것은 제3도에 도시된 바와 같이, 각각 전극(G1,G2) 매트릭스가 형성된 전면 및 배면기판(S1,S2) 사이에 금속망에 절연체를 전착시켜 형성한 격벽(B')을 샌드위치(sand witch)형으로 접합하여 구성한 것이다. 그런데 이러한 구성은 금속망의 형성에 사진식각방법(photolithography)을 사용하여야 할 뿐 아니라, 이 금속망의 전착후 두 기판(S1,S2) 사이에 격벽(B')을 정밀히 조립하는데 많은 어려움이 있다. 따라서 이와 같은 방법은 전극(G1,G2)의 유전체 형성에는 직접 사용할 수가 없다.

상술한 종래의 여러가지 문제점을 감안하여 본 발명은 소정의 패턴으로 형성된 전극상에 유전층 또는 절연층을 형성하는 PDP의 제조방법에 있어서, 기판상에 전극을 패터닝하는 단계와, 패터닝된 기판을 소정의 유전물질이 전착액중에 분산된 전착조(電着槽)에 침지(침漬)하고 이 전극을 음극으로 통전(通電)시켜 전극상에 선별적(選別的)으로 유전물질을 전착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전극상에 선별적으로 형성된 유전물질은 바람직하기로는 건조 및 소성(梳成)되어 유전층을 형성하게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제4도에서, 전면기판 또는 배면기판상에 전극이 소정의 패턴으로 형성되고 나면, 이 전극이 부착된 기판을 전착조에 투입하여 전극상에 소정의 유전물질을 피착(被着)시키고 이를 소정시켜 유전층을 형성한다. 다음 필요에 따라 그 상부에 후속전극을 패터닝하거나 기판을 조립하여 패널을 형성한다. 예를들어 제1도의 AC형 PDP형의 경우에는 두 기판(S1,S2)상에 각각 전극(G1,G2)을 패터닝하여 유전층(D)을 전착시킨뒤 두기판(S1,S2)을 조립하게 되고, 제2도의 트리거형 PDP의 경우에는 배면기판(S2)의 트리거전극(Gt)상에 유전층(D)을 형성한뒤 그 위에 음극(Gk)을 패터닝하게 된다.

이와 같은 과정을 다시 제5도를 통해 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

먼저 제5도(가)에서 기판(S)상에 전극(G)을 소정의 패턴으로 형성한다. 이 패터닝은 도전성의 전극물질을 기판(S)상에 도포한뒤 사진식각(photo lithography)등의 습식식각(wet etching)공정이나, 플라즈마나 레이저 식각등 건식식각(dry etching)으로 이루어지고, 저해상도 패널의 경우에는 후막인쇄등의 방법으로도 이루어질 수 있다.

다음 제5도(나)에서는 전극(G)이 형성된 이 기판(S)을 전착조(T)에 침지하여 전착을 실시하게 된다. 전착이란 액체속에 분산된 분체(粉體)에 전장(電場)을 걸어 대전(帶電)시키면 이 분체가 대전전하의 반대측 전극에 피착되는 현상을 이용하는 것이다. 따라서 이 전착조(T) 내의 전착액은 적절한 유전물질의 분체를 분산시킨 분산액 또는 현탁액(suspension)이다.

바람직하기로 분산되는 유전물질은 유리제 기판(S)의 일반적 재질, 예를들어 소다라임 유리, 즉 SiO₂-B₂O₃계의 무연(無鉛) 유리분체이다. 또한 유전층의 열팽창율이나 기계적 화학적 특성등의 개선을 위해 적절한 세락믹 분체, 예를들어 TiO₂및/또는 ZrO₂분체등을 적량 혼합하는 것이 더욱 바람직하다.

이와 같은 유전물질 분체는 전장하에서 (+)이온을 형성하게 되므로 유전물질이 피착될 전극(G)은 (-)로 통전되어야 한다. 즉 제5도(나)에 보인 바와 같이 전착조(T)에는 적절한 금속 또는 흑연전극 등의 대향전극(E)이 (+)전극으로서 유전물질 분체를 (+)로 대전시키고, 대전된 유전물질은 (-)전극인 전극(G)측으로 이동되어 이에 피착된다.

여기서 기판(S)상의 전극(G)은 연속되는 스트라이프(stripe) 형상으로 형성되어 있는바, 이를 균일하게 (-)로 통전시키는 가장 적절한 수단은 제브라 커넥터(zebra connector)이다. 이 제브라 커넥터는 서로 절연된 다수의 도전셀(導電 cell)을 연속배열한 유연한 띠(band)형태의 접속수단인바, 이 제브라 커넥터를 전극(G)의 일측에 적절한 클램프(clamp)등으로 결합 접속함으로써 전극(G)을 통전시키게 된다.

이와 같이 전극(G)이 형성된 기판(S)을 전착조(T)에 침지시켜 유전물질을 전착시키면 매우 균일한 두께의 유전물질층이 전극(G)표면에 형성되는데, 이것은 전극(G)표면에 유전물질 분체가 부착되는 즉시 그 부분에는 전류가 흐르지 않게되어 전체적으로 유전물질분체가 고르게 부착되기 때문이다. 이때 유전물질층의 두께는 인가전압과 통전시간에 따라 제어될 수 있다.

유전물질의 부착이 완료되면 이에 적절한 강도 및 경도를 부여하기 위해 이 층을 소성하는 것이 바람직하다. 소성온도는 PDP의 사용온도보다 충분히 높은 온도, 예를들어 500℃~600℃의 온도인 것이 바람직하다. 이에 따라 유전물질이 소결(結)되어 제5도(다)와 같이 전극(G)의 표면에 균일한 두께의 유전층(D)을 형성하게 된다.

전극(G) 및 유전층(D)이 형성된 기판(S)은 후속공정으로 이행하여 제1도와 같은 AC형 PDP나 제2도와 같은 하이브리드형 PDP를 제조하게 된다.

이상에서 보인 바와 같이 본 발명에 의하면 진공증착이나 스퍼터링 같은 번잡하고 고가인 박막공정을 사용하지 않고도 균일하고 미세한 피치의 유전층을 매우 간단하게 형성할 수 있게된다. 또한 진공증착 등에서는 유전층 또는 절연층이 소요전극 뿐 아니라 전기 기판 표면에 무작위하게 형성되는 반면, 본 발명에서는 소요 전극 표면에만 선별적으로 유전층이 형성될 수 있다.

이에 따라 본 발명은 벽걸이형 대형 칼라 TV를 지향하는 고정세한 PDP의 제조에 큰 효과가 있다.

Claims

소정의 패턴으로 형성된 전극상에 유전층을 형성하는 플라즈마 표시소자의 제조방법에 있어서, 기판상에 상기 전극을 패터닝하는 단계와, 상기 전극이 패터닝된 상기 기판을 소정의 유전물질이 전착액중에 분산된 전착조에 침지하고, 상기 전극을 음극으로 통전시켜 상기 전극상에 상기 유전물질을 선별적으로 전착시키는 단계를, 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시소자의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 전착된 유전물질을 소성하여 유전층을 형성하는 단계가 더포함되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시소자의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 유전물질이 유리재질의 분체를 포함하는 것을 특징으로하는 플라즈마 표시소자의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 유전물질이 세라믹 분해를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시소자의 제조방법.