KR100327673B1 - 플라즈마디스플레이패널 - Google Patents

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KR100327673B1
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다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
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Abstract

판(1)과, 그 기판상에 형성한 전극(4,5), 그 전극의 위에 형성한 유전체층 (6), 그 유전체층의 위에 형성한 보호층(7)으로 이루어진 전면판에 칼라필터를 설치할 때, 기판(1)상, 전극(5)과 제1 유전체층(6a)의 사이, 또는 제1 유전체층(6a)과 제2 유전체층(6b)의 사이, 또는 제2 유전체층(6b)과 보호층(7)의 사이에 특정의 칼라필터를 형성한다. 이로써, 전극의 형성시에 전극의 단선 및 에지형상불량 등의 지장을 초래하지 않는다.

Description

플라즈마 디스플레이패널
본 발명은 기체방전을 이용한 자발광(自發光)형식의 평판디스플레이인 플라즈마 디스플레이패널(이하, PDP라고도 한다)에 관한 것으로, 더 상세하게는 전면판 (前面板)에 칼라필터를 구비한 PDP에 관한 것이다.
일반적으로, PDP는 2매의 대향하는 유리기판에 각각 규칙적으로 배열한 한쌍의 전극을 설치하고, 그 사이에 Ne 등을 주체로 하는 가스를 봉입한 구조로 이루어진다. 그리고, 이들 전극간에 전압을 인가하여 전극 주변의 미소한 셀내에서 방전을 발생시킴으로써 각 셀을 발광시켜 표시를 행하도록 하고 있다. 정보를 표시하기 위해서는, 규칙적으로 나열한 셀을 선택적으로 방전발광시킨다. 이와 같은 PDP로서는, 전극이 방전공간에 노출되어 있는 직렬형(DC형)과 절연층으로 덮여 있는 교류형(AC형)의 2가지 타입이 있고, 이들 쌍방의 각각이 표시기능이나 구동방법의 차이에 따라 리프레쉬구동방식과 메모리구동방식으로 더 분류된다.
도 1은 AC형 PDP의 한 구성예를 나타낸 것이다. 이 도면은 전면판과 배면판을 떨어뜨린 상태로 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이, 2매의 유리기판(1,2)이 서로 평행하게 또한 대향하여 배설되어 있고, 양자는 배면판으로 되는 유리기판(2)상에 서로 평행하게 설치된 배리어리브(3)에 의해 일정한 간격으로 유지되도록 배치되어 있다. 전면판으로 되는 유리기판(1)의 배면측에는 투명전극(4)과 금속전극인 버스전극(5)으로 구성되는 복합전극이 서로 평행하게 형성되고, 이것을 덮도록 하여 유전체층(6)이 형성되어 있다. 더욱이, 유전체층(6)의 표면에 보호층(7; MgO층)이 형성되어 있다. 또, 배면판으로 되는 유리기판(2)의 전면측에는 상기 복합전극과 직교하도록 배리어리브(3)의 사이의 위치에 어드레스전극(8)이 서로 평행하게 형성되어 있고, 더욱이 배리어리브(3)의 벽면과 셀저면을 덮도록 하여 형광체(9)가 설치되어 있다.
이 AC형 PDP는 면방전형으로, 전면판상의 복합전극간에 교류전압을 인가하여 공간에 누설된 전계에 의해 방전이 생기도록 한 구조로 되어 있다. 이 경우, 교류를 걸고 있기 때문에, 전계의 방향은 주파수에 대응하여 변화한다. 그리고, 이 방전에 의해 생기는 자외선에 의해 형광체(9)를 발광시켜서 전면판을 투과하는 광을관찰자가 시인(視認)하도록 되어 있다.
그런데, 본 발명자는 상기와 같은 칼라 PDP에 있어서, 종래 다양한 개량법을 제안하고 있지만, PDP자체의 휘도가 충분하지 않은 것에 기인하여 충분히 양호한 콘트라스트를 갖는 칼라 PDP는 얻어지고 있지 않은 것이 현상황이다.
예컨대, 본 발명자의 지식에 의하면, 디스플레이를 보기 쉽게 하기 위해서는 반사율을 저감하여 콘트라스트를 향상시키면 효과가 있고, 이것을 실현하기 위한 수단으로서는,
(a) 전면판에 ND(Neutral Density)필터특성을 갖게 하는 방법,
(b) 전면판에 Nd2O3를 넣고, 발광체의 주요 스펙트르 이외의 부분에서 흡수 특성을 갖게 하는 방법,
(c) 형광층 이외의 장소를 저반사재료로 채우는 방법, 즉 블랙매트릭스를 형성하는 방법,
(d) 형광층에 안료를 혼합하는 방법,
(e) 형광층의 앞에 안료층을 형성하는 방법,
(f) 적, 녹, 청의 각 셀에 대응하여 발광스펙트르 단일파장만 투과시키는 칼라필터를 설치하는 방법
등의 방법을 생각할 수 있다.
그러나, PDP는 CRT와 달리 휘도에 그다지 여유가 없기 때문에, 휘도의 감소를 최소한으로 억제하여 콘트라스트를 올리기 위해서는, 상기 (c)의 블랙매트릭스및 (f)의 칼라필터를 형성하는 방법이 특히 유효하다고 생각된다. 그런데, 칼라 PDP에 있어서는, 충분한 시야각을 얻기 위해 전면판의 내측에 이들 블랙매트릭스나 칼라필터를 설치할 필요가 있다. 그러나, 이를 위해서는 기판 제작의 공정상 450-600℃정도 또는 그 이상의 고온에서 견딜 수 있고, 방출가스가 없는 것이 요구된다. 이 점에 있어서, 현재 사용되고 있는 액정표시소자용의 칼라필터를 그대로 상기 개량법에 사용하는 것은 불가능하다.
그래서, 상기 구성의 PDP에 적색, 녹색, 청색의 3색으로 이루어진 칼라필터를 설치하는 경우, (i) 전면판으로 되는 유리기판상에 색유리페이스트 또는 무기안료를 분산한 유리페이스트를 이용해 후막(厚膜) 인쇄에 의해 칼라필터를 미리 형성하거나, 또는 (ii) 감광성을 부여한 상기 페이스트를 이용해 포토리소그라피법에 의해 칼라필터를 미리 형성해 두고, 그 위에 복합전극과 유전체층 및 보호층을 형성하는 방법을 생각할 수 있다.
상기한 PDP에서는, 그 구조상 전면판에 설치하는 칼라필터의 패턴은 대향하는 배면판의 형광체의 패턴과 평행하지 않으면 안되고, 따라서 전면판의 복합전극(투명전극 및 버스전극)의 패턴과 칼라필터의 패턴은 서로 90도로 교차하게 된다. 더욱이, 칼라필터의 막두께가 2-10㎛이기 때문에, 유리기판상에 직접 칼라필터를 형성하는 경우, 전극은 칼라필터의 패턴부와 비패턴부에 생기는 단차(2∼1O㎛)에 걸쳐서 형성하지 않으면 안된다.
그런데, 상술한 복합전극 내부의 투명전극에 대해서는 이것을 진공증착 또는 스퍼터링에 의해 형성하는 것이 박막형성법으로 우수하다. 그러나, 투명박막전극을칼라필터상에 형성하는 경우, 이것을 상기와 같은 2-10㎛의 단차상에 단선을 발생시키지 않고 형성하는 것은 극히 곤란하다. 또, 버스전극을 단차상에 형성하는 경우에 있어서도, 전극의 막두께와 선폭 및 에지형상이 단차의 영향을 받고, 그 때문에 전극으로서의 동작이 불안정하게 되는 문제점도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 전면판에 칼라필터를 형성할 때에 투명전극 등의 전극을 단선시키지 않고 안정하게 형성할 수 있는 구성을 갖춘 PDP 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
도 1은 AC형 플라즈마 디스플레이패널의 한 구성예를 그 전면판과 배면판을 떨어뜨린 상태로 나타낸 구조도,
도 2는 칼라필터를 형성해야 할 전면판을 나타낸 단면도,
도 3은 실시예 1에서 형성한 칼라필터의 투과스펙트르(spectre: 스펙트럼)를 나타낸 그래프,
도 4는 실시예 2에서 형성한 칼라필터의 투과스펙트르를 나타낸 그래프,
도 5는 실시예 5에서 형성한 칼라필터의 투과스펙트르를 나타낸 그래프이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전면판과, 이 전면판에 평행하면서 대향하여 배치되어 있는 배면판으로 이루어진 플라즈마 디스플레이패널에 있어서, 상기 전면판은, 전면판용 투명기판과, 이 투명기판상에 일정 간격으로 형성된 전극, 이 전극을 덮도록 하여 형성된 유전체층 및, 이 유전체층상에 형성한 보호층으로 이루어지고, 상기 배면판은, 배면판용 투명기판과, 이 투명기판상에 일정간격으로 설치된 배리어리브를 갖추고, 이 배리어리브에 의해 표시요소로서의 복수의 셀이 형성되어 있으며, 칼라필터는, 상기 전면판의 상기 유전체층내에 형성되고, 이 유전체층은 제1유전체층과 제2유전체층으로 이루어지며, 칼라필터는 제1유전체층과 제2유전체층 사이에 형성되거나, 상기 전면판의 상기 유전체층과 상기 보호층과의 사이에 형성되어 있다.
(실시예)
이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 칼라필터를 설치하고 있지 않은 PDP의 전면판을 나타낸 단면도이고, 도중 1은 투명기판, 4는 투명전극, 5는 버스전극, 6a는 유전체 제1층, 6b는 유전체 제2층, 7은 보호층(MgO층)을 나타내고 있다. 본 실시예에서는, 개구율과 도전성을 만족시키기 위해 전면판의 전극으로서 투명전극(4)과 버스전극(5)으로 이루어진 복합전극을 사용하고 있지만, 1개의 재료로 양자를 만족하는 것이 있으면 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 PDP는, 도 2에 나타낸 전면판에 칼라필터를 형성하여 구성되지만, 구체적으로는 버스전극(5)과 유전체 제1층(6a)의 사이, 또는 유전체층내, 즉 유전체 제1층(6a)과 유전체 제2층(6b)의 사이, 또는 유전체 제2층(6b)과 보호층(7)의 사이, 또는 투명기판상(및 투명기판과 전극과의 사이)에 칼라필터가 형성된다.
즉, 본 발명의 제1 태양에 있어서는, 전극(투명전극 및 버스전극)을 덮도록 하여 투명기판상에 칼라필터가 형성된다. 이 태양에 있어서는, 전극의 형성후에 있어서 칼라필터층을 형성하는 것이 가능하기 때문에, 칼라필터에 의해 생기는 단차에 의한 전극의 단선의 문제는 발생하지 않는다.
본 발명의 제2 태양 및 제3 태양에 있어서는, 유전체층내 또는 유전체와 보호층과의 사이에 칼라필터가 형성되어 있기 때문에, 평탄한 표면상에 칼라필터가 형성됨과 더불어 단차에 기인하는 전극의 단선의 문제도 생기지 않기 때문에 한층 안정한 특성의 PDP를 얻을 수 있다.
더욱이, 본 발명의 제4 태양에 있어서는, 전면판의 투명기판상 및 투명기판과 전극과의 사이에 직접 칼라필터가 형성된다. 이 태양에 있어서는, 칼라필터층의 두께를 2㎛ 미만, 바람직하게는 1㎛ 이하로 함으로써, 칼라필터에 의해 생기는 단차에 의한 전극의 단선의 문제를 해소할 수 있다. 이와 같은 박막칼라필터는 후술하는 초미립자 무기안료를 이유함으로써 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 PDP의 각 구성에 대해서 설명한다.
투명기판(1 및 2)으로서는, 예컨대 두께 2-4㎛ 정도의 유리판을 이용하는 것이 바람직하다.
투명전극(4)은 패널을 점등하기 위한 고압펄스전압이 인가되어 방전플라즈마를 발생시킴과 더불어 유지하기 위한 전극으로, 방전셀 내에서 발생하는 표시광을 패널 외부로 효율좋게 방출시키기 위해 투명(광투과성을 포함한다)한것이 필요하다. 예컨대, ITO, SnO2, ZnO 등에 의해 형성할 수 있다.
버스전극(5)은 상기 투명전극에 점등하기 위한 고압펄스전극을 감쇠시키지 않고 공급하기 위한 전극으로, 저저항의 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 예컨대, Cr, Cu, Al, Ag 및 Au 등에 의해 형성할 수 있다.
본 실시태양에 있어서는, 투명전극(4)과 버스전극(5)으로 이루어진 복합전극을 이용하고 있지만, 1개의 재료로 양자를 만족시키는 것이 있으면 이것에 한정되는 것은 아니다.
유전체층(6)은 방전플라즈마에 의해 발생한 정전하를 축적하여 소위 「벽전하」를 형성시키기 위한 층으로, 투명성과 절연성이 우수한 재료가 바람직하다. 예컨대, 저융점 유리페이스트를 도포하고, 소성함으로써 이것을 형성할 수 있다.
보호층(7)은 방전플라즈마에 의한 유전체층의 스퍼터링을 방지하기 위한 층으로, 투명하면서도 2차전자 방출효율이 좋은 재료가 바람직하다. 예컨대, MgO와 CeO등에 의해 형성할 수 있다.
한편, 상기 전면판에 대향하여 설치되는 배면층은 도 1에 나타낸 바와 같이 투명기판(2)상에 일정간격으로 설치된 배리어리브(3)와 이 배리어리브(3)에 의해 구성되는 셀내에 어드레스전극(8) 및 형광체(9)가 배치되어 있다. 이와같이, 배리어리브(3)에 의해 전면판과 배면판과의 사이에 표시요소로서의 복수의 셀이 형성된다. 또, 어드레스전극(8)은 각 셀내에 평행하게 설치되고, 배리어리브(3)의 벽측과 셀저면을 덮도록 하여 형광체(9)가 설치되어 있다. 이 어드레스전극(8)은 각 표시셀에 표시데이터에 기초한 고압펄스전압을 인가하기 위한 전극이다.
다음에, 칼라필터의 형성법에 대해 구체적으로 설명한다.
PDP용 칼라필터의 착색제로서는, 내열성의 안료라면 모두 사용할 수 있다. 이 경우, 기판의 제작공정에 의존하지만, 450-600℃ 정도의 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 또, 얇은 막두께로 파장선택성을 확보할 수 있는 색유리도 본 발명에서의 착색제로서 사용할 수 있다. 또, 발색과 그 안정성, 내열성, 밀착성, 표면평활성의 향상을 위해 저융점 유리프리트(glass frit)를 혼합하는 것도 유효하다.
내열성 안료의 종류는 많지만, 대표적인 것으로서는 철계(적색), 알루민산망간계(분홍색), 금계(분홍색), 안티몬-티탄-크롬계(오렌지색), 철-크롬-아연계(갈색), 철계(갈색), 티탄-크롬계(황갈색), 철-크롬-아연계(황갈색), 철-안티몬계(황갈색), 안티몬-티탄-크롬계(황색), 아연-바나듐계(황색), 지르코늄-바나듐계 (황색), 크롬계(녹색), 바나듐-크롬계(녹색), 코발트계(청색), 알루민산코발트계(청색), 바나듐-지르코늄계(청색), 코발트-크롬-철계(흑색) 등이 있고, 이들을 혼합하여 색조를 맞추는 것도 가능하다. 그리고, 입경(粒徑) 1㎛ 이상의 입자가 전입자의 10wt% 이하인 것이 바람직하다. 즉, 입경이 큰 입자가 많으면 투과도가 저하하여 휘도의 저하를 초래하기 때문이다. 더욱이, 입경 0.01-0.7㎛의 입자가 전입자의 20wt% 이상인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 0.001-0.2㎛의 안료를 이용함으로써, 광투과율 및 평탄성이 더 향상된다.
색유리는 착색기구로부터도 종류가 상당히 많다. 또, 동일한 원료라도 조건에 따라서 색이 변한다. 일례를 나타내면, 프리트는 규산(SiO2), 산화납(PbO), 산화칼륨(K2O), 붕산(B2O3), 플루오르화 알루미늄(AlF3), 산화비소(As2O3) 등을 함유한 칼리납 유리가 주성분이고, 원료로서는 규석, 연단(鉛丹), 황색산화납, 연백(鉛白), 질산칼륨, 붕산, 붕사, 중탄산소다. 플루오르화물 등이 사용된다. 이것에 착색제로서 아비산(백색), 산화은(백색), 산화동(녹색), 산화코발트(청색), 중크롬산칼리(황색), 산화안티몬(황색), 산화철(다갈색), 이산화망간(자색), 산화니켈(자색), 염화금(적색), 우란산소다(오렌지색), 셀렌적(주적색) 등이 조합되어 혼합된다. 그리고, 이들을 혼합하고 가열용융하여 유리화한 것을 냉각분쇄한 것을 사용한다.
그리고, 칼라필터는 색유리페이스트 또는 무기안료를 분산한 유리페이스트를 페이스트재료로 이용하여 이 페이스트재료를 스크린인쇄에 의해 패터닝하고, 그 후에 소성하여 형성할 수 있다. 또, 색유리페이스트에 감광성 수지를 첨가하여 이루어진 감광성 페이스트 또는 무기안료를 분산시킨 유리페이스트에 감광성 수지를 첨가하여 이루어진 감광성 페이스트를 페이스트재료로 사용하여 이 페이스트재료를 코팅한 후, 마스크를 매개한 노광과 그에 따른 현상에 의해 패터닝하고, 그 후에 소성하여 상기 칼라필터를 형성하는 포토리소그라피법을 이용해도 좋다.
상기와 같은 색유리를 이용해 전극과 유전체층의 사이 또는 유전체층과 유전체층의 사이에 형성하는 경우는, 색유리프리트의 연화점보다도 유전체층의 연화점을 높게 함으로써 착색성분이 인접하는 다른 착색층부분에 확산하는 것을 방지할 수 있기 때문에 바람직하다. 또, 유전체층의 유리프리트의 연화점의 ±40℃정도의 온도에 있어서 소성하는 것에 의해서도, 착색성분이 인접하는 다른 착색층부분에 확산하는 것을 방지할 수 있기 때문에 바람직하다.
초미립자안료층으로 이루어진 칼라필터의 형성법에 대해서 설명한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제4 태양에 있어서는 전면판의 투명기판상 및 투명기판과 전극과의 사이에 직접 칼라필터가 형성된다. 이 태양에 있어서는, 칼라필터층의 두께를 2㎛ 미만, 바람직하게는 1㎛ 이하로 함으로써 칼라필터에 의해 생기는 단차에 의한 전극의 단선의 문제를 해소할 수 있다. 이와같은 초박막칼라필터는 평균입경 0.001-0.2㎛의 초미립자의 무기안료를 이용함으로써 형성할 수 있다. 이와 같은 초미립자의 무기안료에 의해 형성된 초박막칼라필터는 평탄성과 투명성(광의 투과율)이 특히 우수하다. 또한, 이와 같은 초박막칼라필터는 상기 제1 내지 제3 태양에 있어서도 적용할 수 있다.
이 방법에 있어서는, 상기와 같은 초미립자 무기안료를 바인더에 분산시킨 페이스트를 이용해 스크린인쇄로 패터닝하고 소성하며, 이 위에 투명유리페이스트로 이루어진 보호층을 형성함으로써 형성할 수 있다. 또, 상기 초미립자 무기안료를 감광성 수지에 분산시킨 감광성 페이스트를 이용해 형성해도 좋다. 어느것으로 해도 상기 공정에 있어서 패터닝된 페이스트는 소성시의 열에 의해 바인더성분이 소실하여 초미립자 무기안료로 이루어진 소정의 칼라필터가 형성된다. 이 패턴자체는 부서지기 쉽지만, 이 패턴상에 투명유리페이스트로 이루어진 칼라필터보호층을 형성함으로써 칼라필터패턴의 평탄화를 한층 우수한 것으로 할 수 있다.
상기 초미립자 무기안료로 이루어진 칼라필터상에 칼라필터보호층을 형성하는 경우, 종래와 같은 유리프리트의 연화점보다도 100℃정도 높은 온도에서 소성하면 칼라필터패턴이 파괴되어 버리기 때문에, 소성온도에는 주의할 필요가 있다. 바람직하게는, 칼라필터보호층의 재료인 칼라프리트의 연화점의 ±40℃정도의 온도에 있어서 소성하는 것이 바람직하다.
상기 초미립자 무기안료를 이용해 칼라필터를 형성하면 막두께 0.3-1㎛정도의 박막의 칼라필터를 형성할 수 있기 때문에, 종래 어려웠던 전극하부에 전극과 직교하는 방향의 칼라필터를 형성해도 전극의 단선 등을 방지할 수 있다. 물론, 상술한 바와 같이 초미립자 무기안료를 이용한 칼라필터는, 전극과 유전체층의 사이, 유전체층내, 유전체층과 보호층의 사이에 형성할 수도 있고, 평탄성과 광의 투과율이 높은 칼라필터를 형성할 수 있는 것이다. 또한, 칼라필터보호층과 유전체층을 겸용하는 것도 가능하다.
실시예 1
본 실시예에서는 버스전극(5)과 유전체 제1층(6a)의 사이에 칼라필터를 형성한다. 페이스트재료로서, 적색, 녹색, 청색의 3종류의 색유리페이스트를 사용하고, 이들을 투명전극(4) 및 버스전극(5)을 형성한 유리기판(1)상에 스크린 인쇄로 패터닝하며, 그 후에 소성하여 칼라필터를 형성했다. 본 실시예에서 사용한 색유리페이스트를 표1에 나타낸다. 이 표1에 나타낸 각 색의 색유리페이스트는 금속, 금속산화물, 이온, 콜로이드중 어느것인가 1개 이상을 착색성분으로 하는 이온착색 또는 콜로이드발색에 의해 상기 각 색에 대응한 투명색유리성분(50-90wt%) 및 에틸셀룰로오스와 타피네올을 혼연(混練)한 유기전색제(10∼50wt%)로 구성했다. 스크린판에는 300메시(mesh)의 것을 사용하고, 각 색유리페이스트는 유기전색제을 적절히 첨가하여 점도를 200-1OOOpoise정도로 조제하여 인쇄했다.
표 1
소성에는 벨트식 소성로를 사용하여 350-580℃의 열구배를 만들고, 580℃에서 20분 이상 전체적으로 120분간 소성했다. 벨트속도는 8Omm/min으로 했다. 또, 배치(batch)식 소성로를 사용하여 600℃에서 15분간 소성하도록 해도 좋다.
이 칼라필터의 위에 무색투명유리페이스트(일본 전기초자(주)제, 「PLS 3162S」)를 사용하여 300메시(mesh)판의 스크린인쇄로 전면인쇄하고, 소성하여 유전체층(6; 단, 6a와 6b는 연속한 1층 구조로 이루어진다)을 형성했다. 이 위에 보호층(7)을 형성하여 전면판이 형성된다.
얻어진 칼라필터의 투과스펙트르를 도 3에 나타낸다. 일반적으로 PDP에 이용되는 형광체의 발광피크파장영역은, 적색에서 590-62Onm, 녹색에서 500-54Onm, 청색에서 430-46Onm의 범위에 있다. 도 3을 보면 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 따른 각 색필터의 상기 파장영역에서의 투과율은 80%정도로 양호한 필터특성이 얻어졌다.
실시예 2
실시예 1에 이용되고 있는 칼라필터용의 색유리페이스트의 색유리프리트의 연화점은, 적색 550℃, 녹색 480℃, 청색 480℃이다. 한편, 칼라필터의 위에 형성되는 유전체층(6)의 연화점은 475℃이다.
본 실시예에 있어서는, 실시예 1에 있어서 상기 유전체층 대신에 T&D CERATEC제, WX-0045(연화점 600℃)를 사용하여 600℃에서 소성했다.
색유리프리트의 연화점보다도 유전체층의 연화점이 높은 것을 사용했기 때문에, 각 색의 착색성분의 인접하는 유전체층으로의 확산이 억제되어 실시예 1보다도 더 선폭정밀도, 콘트라스트가 우수한 유리필터가 얻어졌다.
실시예 3
본 실시예에 있어서는, 실시예 1에 있어서 유전체층을 2층 형성했다, 실시예 1과 마찬가지로, 전극상에 칼라필터를 형성하고, 제1 유전체층으로서 일본전기초자 주식회사제, PLS3232(연화점 585℃), 제2 유전체층으로서 일본전기초자 주식회사제, PLS3162S(연화점 475℃)를 사용하여 마찬가지로 형성했다.
이로써, 상기 실시예 2와 마찬가지로, 제1 유전체층에 칼라필터의 색유리프리트의 연화점보다도 유전체층의 연화점이 높은 것을 사용했기 때문에 착색성분의 확산이 방지됨과 더불어, 제2 유전체층에 연화점이 낮은 것을 사용했기 때문에 유전체층 표면의 凹凸이 작아져서 평탄성이 향상되었다.
실시예 4
본 실시예에서는, 제1 유전체층(6a)과 제2 유전체층(6b)의 사이에 칼라필터를 형성한다. 제1 유전체층(6a)은 무색투명유리페이스트(일본전기초자(주)제), 「PLS3162S」)를 사용하여 300메시의 판의 스크린인쇄(베타인쇄)로 형성했다. 칼라필터는, 표2중의 안료를 무색투명유리페이스트에 분산시켜 이루어진 페이스트재료를 사용하고, 스크린인쇄와 소성에 의해 제1 유전체층(6a)의 위에 형성했다. 각 색의 페이스트재료는, 페인트세이커(paint-shaker)로 안료를 입경 0.01-0.5㎛정도로 미립자화하고, 이 미립자화한 무기안료(10-20wt%)와 무색투명유리페이스트(80-90wt%)를 3개의 롤로 20-30분 혼연분산시켜 제작했다. 더욱이, 그 위에 상기와 동일한 재료로 마찬가지로 하여 제2 유전체층(6b)을 형성했다, 인쇄조건 및 소성조건은 실시예 1의 경우와 동일하다. 또한, 소성공정은 각 층의 인쇄후에 행해도 좋고,건조상태에서 각 층을 형성한 후에 동시에 소성하도록 해도 좋다.
표 2
얻어진 칼라필터의 투과스펙트르를 도 4에 나타낸다. 일반적으로, PDP에 이용되는 형광체의 발광피크파장영역은, 적색에서 590-62Onm, 녹색에서 500-54Onm, 청색에서 430-46Onm의 범위에 있다. 도 4를 보면 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 따른 각 색필터의 상기 파장영역에서의 투과율은 60-80%정도로, 거의 양호한 필터특성이 얻어졌다.
실시예 5
본 실시예에서는, 제1 유전체층(6a)과 제2 유전체층(6b)의 사이에 칼라필터를 형성하지만, 제1 유전체층(6a)을 소성에 의한 수축율이 작은 유전체페이스트로형성하고, 유전체 제2층(6b)을 소성에 의한 수축율이 큰 유전체페이스트로 형성했다. 이로써, 유전체층 표면의 凹凸이 작아짐과 더불어 전극의 단선을 방지하는 효과가 동일한 재료로 형성한 것에 비해 커진다. 구체적으로는, 유전체 제1층(6a)은 무색투명유리페이스트(일본전기초자(주)제, 「PLS 3232」)를 사용하고, 300메시의 판의 스크린인쇄(베타인쇄)로 형성했다. 그리고, 그 위에 실시예 4와 동일한 페이스트로 스크린인쇄에 의해 칼라필터를 형성했다. 더욱이, 그 위에 무색투명칼라페이스트(일본전기초자(주)제, 「PLS 3162S」)를 사용하고, 300메시의 판의 스크린인쇄(베터인쇄)로 제2 유전체층(6b)을 형성했다. 또한, 소성공정은 실시예 4와 마찬가지로, 각 층의 인쇄후에 행해도, 동시에 소성해도 좋다. 얻어진 칼라필터의 투과스펙트르는 도 3과 동등하였다.
실시예 6
본 실시예에서는, 유전체층(6)과 보호층(7)의 사이에 칼라필터를 형성한다. 유전체층(6; 단, 6a와 6b는 연속한 1층구조로 이루어진다)은 동일한 무색 투명유리페이스트(일본전기초자(주)제, 「PLS3162S」)를 사용하여 300메시의 판의 스크린인쇄(베타인쇄)로 형성했다. 그리고, 그 위에 실시예 1과 동일한 유리페이스트로 칼라필터를 형성했다. 더욱이, 그 위에 증착법에 의해 보호층(7)으로서 MgO층을 형성했다, 이 보호층(7)은 스퍼터링법이나 솔겔법으로 형성해도 좋다. 얻어진 칼라필터의 투과스펙트르는 도 3과 동등하였다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, PDP의 전면판에 칼라필터를 설치할 때, 칼라필터를 전극상 또는 유전체층내 또는 유전체층상에 형성하는 구성으로함으로써, 전극의 형성시에 당해 전극의 단선 및 에지형상불량 등 전극형성에 지장을 초래하지 않고 칼라필터를 구비한 PDP를 제조할 수 있다.
실시예 7
본 실시예에서는 유리기판과 전극과의 사이에 칼라필터를 형성한다. 전극의 아래에 전극의 스트라이프방향과 직교하는 방향에 칼라필터를 형성함으로써 단차부분에서 전극의 단선 등이 일어나는 것을 방지하기 위해, 본 실시예에서는 초미립자의 무기안료를 이용해 막두께 1㎛ 이하의 칼라필터를 형성한다.
우선, 유리기판상에 흑색안료를 함유한 감광성 재료를 도포하며, 마스크를 매개로 노광하고, 현상하여 스트라이프형상의 차광층을 형성한다. 이 경우도, 이하의 착색층의 안료의 입경과 일치한 것, 즉 0.001∼0.2㎛정도의 초미립자의 안료를 선택하는 것이 바람직하다.
다음에, 착색층잉크를 조제한다. 우선, 하기 초미립자안료에 타피네올, 첨가제를 가하여 분산하고, 더욱이 바인더로서의 에틸셀룰로오스와 타피네올을 가하고3개의 롤로 혼연하여 조제했다.
상기 착색잉크를 이용해 스크린인쇄법에 의해 차광층의 스트라이프 사이의 각 색의 형성부분에 인쇄한다. 이것을 벨트식 소성로를 이용해 580℃에서 20분간 소성하여 두께 1㎛의 칼라필터를 형성했다.
이 칼라필터의 위에 칼라필터보호층을 형성한다. 무색투명유리페이스트(일본전기초자(주)제, 「PLS-3232」, 연화점 585℃)를 사용하여 스크린인쇄에 의해 전면형성하고, 칼라페이스트의 연화점과 동정도의 600℃에서 소성하여 막 두께 10㎛의 칼라필터보호층을 형성했다.
얻어진 칼라필터의 평탄성은 최대거칠기 Rmax=0.5㎛였다.
이 위에 전극을 형성한다. 우선, 스퍼터링법 또는 증착법에 의해 전면에 ITO를 1500-2OOOÅ의 두께로 형성한다. 다음에, ITO막상에 버스전극을 형성한다. 금속입자를 함유한 페이스트를 인쇄하거나, 감광성의 페이스트를 이용해 형성해도 좋지만, 여기서는 3층으로 이루어진 박막전극을 형성했다. Cr(500 Å), Cu(1OOOOÅ), Cr(2OOOÅ)으로 이루어진 금속박막을 스퍼터링법 또는 증착법에 의해 순차형성했다. 다음에, 포토레지스트를 도포하고, 노광 및 현상하여 마스크를 형성한 후, 금속전극을 에칭했다. 재차 포토레지스트로 마스크를 형성하여 ITO의 에칭을 행함으로써 유지전극 및 버스전극을 형성했다.
칼라필터와 전극이 형성된 기판상에 무색투명유리페이스트(일본전기초자(주)제, 「PLS-3152」, 연화점 600℃)를 사용하여 다른 실시예와 마찬가지로 하여 인쇄 및 소성하여 유전체층을 형성하고, 보호층(MgO층)을 증착법에 의해 형성하여 플라즈마 디스플레이패널용 전면판을 얻었다.
얻어진 칼라필터의 투과스펙트르를 도 5에 나타낸다. 일반적으로, PDP에 이용되는 형광체의 발광피크파장영역은, 적색에서 590-62Onm, 녹색에서 500-54Onm, 청색에서 430∼46Onm의 범위에 있다. 도 5를 보면 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 따른 각 색칼라필터는 양호한 필터특성이 얻어졌다.
얻어진 전면판은 칼라필터의 최대거칠기 Rmax가 0.5㎛로 대단히 평탄성이 좋기 때문에, 전극의 단선 및 에지형상불량 등이 없었다.
한편, 유리기판상에 필요에 따라 유리페이스트로 이루어진 하지층을 형성하고, 상기 전극과 직교하고 칼라필터와 평행한 방향의 어드레스전극을 형성하며, 상기 어드레스전극과 평행한 배리어리브를 샌드블라스트법에 의해 형성하고, 배리어리브로 둘러싸인 셀내에 형광체를 충전하여 배면판을 형성했다.
이와 같이 하여 얻어진 전면판과 배면판을 봉착하고, Ne와 Xe 등으로 이루어진 희석된 가스를 봉입하여 면방전 AC형 플라즈마 디스플레이패널을 형성했다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전극의 형성시에 전극의 단선 및 에지형상불량 등의 지장을 초래하지 않는 플라즈마 디스플레이패널을 제공할 수 있다.

Claims (15)

  1. 전면판과, 이 전면판에 평행하면서 대향하여 배치되어 있는 배면판으로 이루어진 플라즈마 디스플레이패널에 있어서,
    상기 전면판은, 전면판용 투명기판과, 이 투명기판상에 일정 간격으로 패턴형성된 전극, 이 전극을 덮도록 하여 형성된 유전체층 및, 이 유전체층상에 형성한 보호층으로 이루어지고,
    상기 배면판은, 배면판용 투명기판과, 이 투명기판상에 패턴형성된 배리어리브를 갖추고, 이 배리어리브에 의해 표시요소로서의 복수의 셀이 형성되어 있으며,
    칼라필터는, (a) 상기 전면판의 상기 유전체층내에 형성되고, 이 유전체층은 제1유전체층과 제2유전체층으로 이루어지며, 상기 칼라필터는 상기 제1유전체층과 제2유전체층 사이에 형성되거나, (b) 상기 전면판의 상기 유전체층과 상기 보호층과의 사이에 형성되어 이루어지고,
    상기 칼라필터는 상기 전극과 교차하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전극이 투명전극과 이 투명전극상에 설치된 버스전극으로 이루어진 복합전극으로 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전면판용 투명기판 및 배면판용 투명기판이 유리판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
  4. 제1항에 있어서, 상기 배리어리브에 의해 형성된 각각의 셀내에 전극 및 형광체가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
  5. 제1항에 있어서, 상기 칼라필터의 두께가 2㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
  6. 제1항에 있어서, 상기 칼라필터는, 적색과 녹색 및 청색의 3색으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
  7. 제6항에 있어서, 상기 칼라필터는, 각 색의 내열성안료를 바인더에 분산시킨 페이스트에 의해 패터닝하고, 이후 이것을 소성함으로써 형성된 것인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
  8. 제7항에 있어서, 상기 페이스트가 유리프리트를 더 함유한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
  9. 제6항에 있어서, 상기 칼라필터는, 각 색의 색유리를 바인더에 분산시킨 페이스트에 의해 패터닝하고, 이후 이것을 소성함으로써 형성된 것인 것을 특징으로하는 플라즈마 디스플레이패널.
  10. 제9항에 있어서, 상기 칼라필터는, 유전체층내에 형선된 것이고, 상기 칼라필터의 색유리프리트의 연화점보다도 높은 연화점을 갖는 유리프리트에 의해 유전체층이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
  11. 제1항에 있어서, 유전체층은 2층으로 이루어지고, 제1 유전체층쪽이 제2 유전체층보다도 소성에 의한 수축율이 작은 페이스트에 의해 유전체층이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
  12. 제9항에 있어서, 상기 칼라필터상에 유전체층을 형성할 때, 그 유전체층에 이용되고 있는 유리프리트의 연화점 ±40℃의 온도범위에서 소성함으로써 상기 유전체층이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
  13. 제6항에 있어서, 상기 칼라필터는, 각 색의 초미립자 무기안료를 수지바인더에 분산시킨 페이스트를 패터닝하고, 이후 이것을 소성함으로써 형성된 것인것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
  14. 제13항에 있어서, 상기 칼라필터상에 유리프리트로 이루어진 칼라필터보호층이 더 형성되고, 그 유리프리트의 연화점 ± 40℃의 온도범위에서 소성함으로써 상기 보호층이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
  15. 제13항에 있어서, 상기 초미립자 무기안료는 평균입경 0.001∼0.2㎛를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이패널.
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