KR20070073043A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 전극 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 전극 제조방법에 관한 것으로 특히, Ag 전극의 형성 형태와 결정 상태를 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 본 발명은, 기판과, 상기 기판 위에 일정 간격으로 형성되는 투명 전극과, 상기 투명 전극 위에 형성되며, Ag 원재료가 박막화되어 형성된 버스 전극과, 상기 투명 전극 및 버스 전극과 기판을 덮는 유전체층과, 상기 유전체층 위에 위치하는 보호막을 포함하여 구성된다.

PDP, 전극, Ag, 기판, 롤러.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 전극 제조방법{Plasma display panel and the method for electrode therefor}

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 일례를 나타내는 사시도이다.

도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 재료가 도포된 상태를 나타내는 확대도이다.

도 3은 도 2의 전극 재료가 소성된 상태를 나타내는 확대도이다.

도 4는 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 재료를 제조하는 일 실시예를 나타내는 개략도이다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조단계의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 8은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>

30 : Ag 원재료 31 : 전극 재료

32 : 버스 전극 40 : 롤러

50 : 기판 60 : 투명 전극

61 : 블랙 메트릭스 70 : 마스크

80 : 유전체층 90 : 보호막

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 전극 제조방법에 관한 것으로 특히, Ag 전극의 형성 형태와 결정 상태를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 전극 제조방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel: 이하, PDP)은 방전 현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종으로서, 각 셀마다 액티브 소자를 장착할 필요가 없어서 제조 공정이 간단하고, 화면의 대형화가 용이하며, 응답속도가 빨라 대형화면을 가지는 화상표시장치의 표시소자로 각광받고 있다.

이와 같은 PDP의 구조는 도 1에서 도시하는 바와 같이, 상부패널(10)과 하부패널(20)을 대향시켜 겹친 구조로 되어있다. 상기 상부패널(10)은 투명 기판(11)의 내면에 한 쌍의 유지전극이 배열되는데, 보통 이 유지전극은 각각 투명전극(12)과 버스전극(13)으로 이루어진다.

이러한 유지전극은 AC 구동을 위한 유전체층(14)으로 피복되고, 이 유전체층(14)의 표면에는 보호막(15)이 형성된다.

한편, 상기 하부패널(20)의 내면에는 하부기판(21) 위에 어드레스 전극(22)이 배열되고, 그 위에 유전체층(23)이 형성되는데, 이 유전체층(23) 위에는 방전셀 공간을 분리하기 위한 스트라이프 또는 웰 타입의 격벽(24)이 형성되고, 이 격벽(24)에 의해 구획되는 셀에는 컬러표시를 위한 적색, 청색 및 녹색의 형광체층(26) 이 도포되어 서브 픽셀을 이룬다.

상기 격벽(24)에 의하여 방전셀(25)이 서브 픽셀마다 구획되고, 또한 이 방전셀(25)에는 방전가스가 봉입되며, 하나의 픽셀은 상기 3개의 서브 픽셀로 이루어진다.

상기 전극 중 특히 은(Ag)을 포함하는 버스 전극(13)을 형성하는 방법으로는 통상 전극 페이스트를 이용하는 방법과 그린 시트를 이용하는 드라이 필름법이 사용되고 있다.

상기 전극 페이스트를 이용하는 방법은 우선, 투명전극(12) 패턴이 형성된 PDP 상부패널(10) 상에 블랙 메트릭스(Black Matrix) 페이스트를 인쇄를 통하여 전면 기판 전체에 도포하고 건조한다.

상기 건조과정 후 블랙 메트릭스용 마스크를 이용하여 블랙 메트릭스 패턴으로 노광을 실시하고, 노광된 블랙 메트릭스 부분을 현상액을 이용해 에칭하여 블랙 메트릭스 패턴을 형성한다.

상기 블랙 메트릭스는 통상, 투명전극(12)쌍 사이의 비방전 영역에 형성되는데, 콘트라스트를 높이기 위해 투명전극(12)쌍에 형성되는 블랙층과 함께 형성될 수도 있다.

상기 블랙 메트릭스 패턴이 형성된 기판상에 버스 전극(13) 용 전극 페이스트를 상기 블랙 메트릭스 층 형성과정과 동일하게 전극 페이스트를 인쇄를 통하여 형성하고 건조한다.

상기 건조 과정 후에 버스 전극(13) 위에 전극용 마스크를 이용하여 패턴 노 광을 실시하고, 이 노광이 끝나면 현상액을 이용하여 패턴을 형성하며, 이후 소성 과정을 거쳐 버스 전극(13)을 형성하는 것이다.

이러한 종래의 페이스트를 이용하는 방식과 드라이 필름법은 인쇄 및 건조 공정을 위하여 인쇄기와 인쇄용 마스크 등의 장비가 필요하고, 또한 건조 공정이 필요하므로 시간적 공간적 소모가 크게 된다.

또한, 상기와 같이, 상기 페이스트에는 Ag는 입자 상태로 존재하고, 이를 유기 바인더와 같은 비히클을 이용하여 패턴을 형성하고, 소결하여 결정상태로 만드는 방법을 사용하고 있다.

즉, 도 2에서 도시하는 바와 같이, 도포된 상태에서 페이스트 또는 그린시트에서 입자의 상태로 존재하는 Ag 입자(27)는, 소성 과정을 거치게 되면 도 3과 같이, 입자들이 서로 소결되어 결정상태의 전극(28)을 이루는 것이다.

이러한 Ag 전극(28)의 결정 상태는 Ag 원재료(벌크: bulk)보다 특성이 저하되게 되며, 즉, 전극(28)의 저항 및 기타 전기적 특성에 영향을 미치게 된다.

이는 도 3의 점선으로 도시하는 바와 같이, Ag 입자로부터 소성되어 형성된 결정은 많은 계면(29)을 가지며, 이러한 계면(29)은 Ag의 특성을 벌크 상태의 원재료보다 저하되게 하며, 특히, 이 계면에서 전기 저항이 커지게 된다.

더구나 이와 같은 종래의 Ag 전극(28) 형성 방법은 패널의 전극을 고정세로 형성하는데 걸림돌이 되고 있다.

따라서, Ag 전극을 형성함에 있어서, 입자의 크기 및 결정화도를 높이는 방향으로 개선점이 필요하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, Ag를 포함하는 전극을 형성함에 있어서, Ag를 입자 형태로 가공하여 소성하지 않고 원재료를 박막화하여 제조함으로써, 전극 형성 형태와 결정 상태를 향상시킴으로써, 전기 저항을 낮추어 패널의 전체 효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 전극 제조방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, Ag 원재료를 박막화하여 형성된 전극을 포함하여 구성함으로써 달성된다.

위와 같은 Ag 원재료를 박막화하여 형성된 전극은 압연 과정을 이용하여 제조될 수 있으며, 따라서 Ag 박막 또는 포일형태를 이룰 수 있으며, 이와 같은 형태는 Ag 원재료의 결정 구조를 유지한다.

상기 전극은 상부패널에 형성되는 버스 전극일 수 있고, 또한 하부패널에 형성되는 어드레스 전극일 수도 있다.

이때, 버스 전극일 경우에는 블랙 메트릭스 위에 전사된 후 형성되며, 어드레스 전극일 경우에는 하부기판 위에 형성되는 하지막(under layer) 위에 전사된 후 형성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 방법은, Ag 원재료를 박막화하여 제조한 Ag 층을 전사하는 전사단계와, 상기 Ag 층을 패터닝하여 전극을 형성하는 패터닝단계 를 포함하여 구성함으로써 달성된다.

이때, 상기 Ag 층의 제조단계는, Ag 원재료를 압연하여 박막화하는 단계와, 상기 박막화된 Ag 원재료를 연화하는 단계를 포함할 수 있고, 이와 같은 Ag 층은 DFR에 합지할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 기판과, 상기 기판 위에 일정 간격으로 형성되는 투명 전극과, 상기 투명 전극 위에 형성되며, Ag 원재료가 박막화되어 형성된 버스 전극과, 상기 투명 전극 및 버스 전극과 기판을 덮는 유전체층과, 상기 유전체층 위에 위치하는 보호막을 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 Ag 전극은 벌크(bulk) 상태의 Ag 원재료(30)를 이용하여 박막화된 전극 재료(31)를 이용하여 PDP의 전극을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 박막화된 전극 재료(31)는 통상 Ag 박막 또는 Ag 포일과 같은 형태일 수 있다.

상기 전극 재료(31)는 도 4에서와 같이, 벌크 상태의 Ag 원재료(30)를 두개의 롤러(40)를 이용하여 포일 상태로 만들고, 이후 다시 두개의 롤러(40)를 이용하여 PDP에서 사용 가능한 적당한 두께로 전극 재료(31)를 제조한다.

물론, 상기 Ag 원재료(30)를 두개의 롤러(40)를 이용하여 한차례로 압연하여 바로 적당한 두께의 전극 재료(31)를 형성할 수도 있다.

상기 적당한 두께로 제작된 전극 재료(31)는 다시 연화 과정을 거쳐 경도 및 연성을 조절하게 된다.

이러한 전극 재료(31)는 DFR(dry film resist)에 합지함으로써, 전극 전사 및 패터닝이 용이하게 할 수 있다.

이러한 전극 재료(31)는 상기와 같이, 압연과 연화 과정을 거쳐서 제조되므로, 원재료의 결정 구조가 유지될 수 있다.

즉, 종래의 Ag 입자를 이용하는 방법은 Ag 원재료가 입자로 분화됨에 따라 서로 결정 구조가 단절된 다결정을 이루게 되나, 상기 전극 재료(31)는 압연과 연화 과정에서 결정 사이의 거리는 결정 크기는 축소될 수 있고, 따라서 결정의 밀도가 높아질 수 있으나, 결정 구조는 유지될 수 있는 것이다.

이때, 이러한 박막화된 전극 재료(31)를 이용하여 형성하는 PDP의 전극은 종래의 Ag 입자가 포함된 전극 페이스트 또는 그린시트를 이용하여 형성하는 전극보다 상대적으로 계면이 적으므로, 전기 저항이 감소하지 않게 된다.

이와 같이, 상기 전극 재료(31)는 전기적 성질이 우수하므로, 종래의 두께보다 얇게 형성하는 것 또한 가능하다.

통상, 종래의 Ag 입자를 이용하여 형성하는 전극의 두께는 소성 후 4 ~ 5㎛를 이루게 되나, 상기 전극 재료(31)는 5 ~ 10㎛로 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같은 전극 재료(31)를 이용하여 PDP의 상부패널에 버스 전극으로 형성할 수 있고, 또한 하부패널 어드레스 전극으로 형성할 수도 있다.

이하, 상기 전극 재료(31)를 이용하여 PDP의 버스 전극을 형성하는 과정을 설명한다.

우선, 기판(50)에 투명 전극(60)을 형성한 후에, 이 투명 전극(60) 위에 블랙 메트릭스(61)를 형성한다.

이후, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 상기 블랙 메트릭스(61) 위에 상기 전극 재료(31)를 전사한다.

한편, 상기 투명 전극(60) 위에 형성되는 블랙 메트릭스(61)는 패널의 콘트라스트를 높이기 위해 투명 전극(60)쌍 사이의 비방전 영역에도 형성하는 것이 가능하다. 이 경우에는 비방전영역에서의 블랙 메트릭스(블랙층)가 절연성을 가지도록 한다.

그런 후에, 도 6에서와 같이, 개구부(71)가 형성된 마스크(70)를 이용하여 에칭함으로써 상기 전극 재료(31)를 전극 패턴으로 패터닝함으로써, 도 7과 같이, 전극(32)을 형성한다.

상기 전극 재료(31)는 Ag로 형성이 되므로, 에칭은 산(Acid)을 이용하여 에칭하는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 블랙 메트릭스(61) 위에 전극 재료(31)를 전사하게 되면, 블랙 메트릭스(61)가 점성이 있으므로 이러한 전극 재료(31)를 전사하는데 어려움이 없다.

그러나, 블랙 메트릭스(61)를 형성하지 않고, 투명 전극(60) 위에 전극 재료(31)를 바로 전사하는 경우에는 별도의 접착제를 이용할 수도 있다.

이후에, 도 8에서와 같이, 상기 형성된 전극(60, 32)을 덮는 유전체층(80)을 형성하고, 이 유전체층(80)을 덮는 보호막(90)을 형성함으로써 상부패널을 완성한다.

한편, 상기 전극 재료(31)를 이용하여 하부 기판 위에 어드레스 전극으로 형성이 가능하며, 이러한 경우에는 통상, 하부 기판 위에 하지막(under layer)을 형성한 후에, 상기 전극 재료(31)를 전사하여, 패터닝함으로써, 어드레스 전극을 형성할 수 있다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 형태의 변형이 가능하고, 이러한 기술적 사상의 여러 실시 형태는 모두 본 발명의 보호범위에 속함은 당연하다.

이상과 같은 본 발명은 Ag를 포함하는 전극을 형성함에 있어서, Ag를 입자가 아닌 원재료 그대로를 사용함으로써, 전극 형성 형태와 소결 후의 결정상태를 향상시킴으로써, 전기 저항을 낮추어 전체 효율을 향상시킬 수 있으며, 고정세의 전극을 형성할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (22)

1. 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

   Ag 원재료를 박막화하여 형성한 전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전극의 두께는 5 ~ 10㎛인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제 1항에 있어서, 상기 전극은 Ag 원재료의 결정구조가 유지되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제 1항에 있어서, 상기 전극의 재료는 Ag 원재료를 압연하여 제조한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제 1항에 있어서, 상기 전극의 재료는 Ag 박막 또는 Ag 포일인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제 1항에 있어서, 상기 전극은 블랙 메트릭스 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제 6항에 있어서, 상기 블랙 메트릭스는 패널의 투명 전극상의 블랙층과 연결되어 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제 1항에 있어서, 상기 전극은 패널의 투명 전극상에 형성되는 블랙층 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
9. 제 1항에 있어서, 상기 전극은 버스 전극 또는 어드레스 전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
10. 각각 전극을 포함하는 상부패널과 하부패널을 구비하고, 상기 전극 중 어느 하나 이상이 Ag 원재료의 결정구조를 갖는 전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
11. 상부기판 또는 하부기판상에 Ag 원재료를 박막화하여 제조한 Ag 층을 전사하는 전사단계와;

    상기 Ag 층을 패터닝하여 전극을 형성하는 패터닝단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
12. 제 11항에 있어서, 상기 전사단계는 상부기판상에 형성된 블랙 메트릭스 패 턴 위에 상기 Ag 층을 전사하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
13. 제 11항에 있어서, 상기 Ag 층은 Ag 포일 형태인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
14. 제 11항에 있어서, 상기 Ag 층의 제조단계는,

    Ag 원재료를 압연하여 박막화하는 단계와;

    상기 박막화된 Ag 원재료를 연화하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
15. 제 14항에 있어서, 상기 연화된 Ag 원재료를 DFR(dry film resist)에 합지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
16. 제 11항에 있어서, 상기 패터닝단계는, 에칭을 이용하여 패터닝하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
17. 제 16항에 있어서, 상기 에칭은 산(Acid)을 이용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
18. 제 11항에 있어서, 상기 전사단계는 하부기판 위에 형성된 하지막 위에 상기 Ag 층을 전사하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조방법.
19. 제 11항의 방법으로 제조되는 플라즈마 디스플레이 패널.
20. 기판과;

    상기 기판 위에 형성되는 투명 전극과;

    상기 투명 전극 위에 형성되며, Ag 원재료가 박막화되어 형성된 버스 전극과;

    상기 투명 전극 및 버스 전극과 기판을 덮는 유전체층과;

    상기 유전체층 위에 위치하는 보호막을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상부패널.
21. 제 20항에 있어서, 상기 투명 전극과 버스 전극 사이에 블랙층이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상부패널.
22. 제 21항에 있어서, 상기 블랙층은 블랙 메트릭스와 연결되도록 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 상부패널.

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