KR100763389B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유전체 층과 격벽이 일체화된 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 본 발명은 마주보게 배치된 제 1 패널 기판과, 제 2 패널 기판과, 상기 제 1 패널 기판과 제 2 패널 기판의 공간을 유지시켜주는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 제 2 패널 기판 상에 형성되는 전극, 상기 제 2 패널 기판과 전극의 상에 형성되는 일체화된 유전체-격벽, 상기 일체화된 유전체-격벽 상에 도포되는 형광체, 상기 제 2 패널 기판과 합착되는 제 1 패널 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 격벽-하판 유전체를 일체화하여 형성함으로써 공정의 단순화, 원가 절감과 함께 품질을 향상시킬수 있고, 열 변형을 감소시킬 수 있고 동시에 반사효율의 증대에 의해 광효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 전극 변색을 효과적으로 방지 할 수 있으며 변색의 영향을 최소화 시킬 수 있다.
플라즈마 디스플레이 패널, PDP, 격벽

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법{plasma display panel and the Manufacturing method of plasma display panel}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조도
도 2는 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법도
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조도
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 제 1 패널 기판 110 ; 투명 전극
120 : 버스 전극 130 : 상판 유전체
140 : 보호막 200 : 제 2 패널 기판
210 : 어드레스 전극 220 : 하판 유전체
230 : 형광체 300 : 격벽
400 : 유전체-격벽일체층
본 발명은 평판 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
차세대 대형 평판 디스플레이 시장을 주도하고 있는 플라즈마 디스플레이 패널 소자는 격벽으로 격리되어 있는 방전 셀에서 헬륨-네온(He-Ne), 네온-크세논(Ne-Xe) 가스에 의한 플라즈마 발광시에 발생하는 자외선이 형광체를 자극하여 여기 상태에서 기저 상태로 돌아갈때 에너지차에 의해서 발생하는 발광 현상을 이용한 디스플레이 소자로서 크게 교류형(AC) 플라즈마 디스플레이 패널과 직류형(DC) 플라즈마 디스플레이 패널로 분류되고 있다.
도 1에서와 같이 교류형 플라즈마 디스플레이 패널 소자는 상부 글래스 기판(100), 투명 전극(110), 버스 전극(120), 상판 유전체(130), 보호막(140), 격벽(300), 형광체(230), 하판 유전체(220), 어드레싱 전극(210), 하부 글래스 기판(200) 등 다양한 재료와 구조로 이루어져 있다. 상판 글라스 (100)의 경우 버스 전극(120)은 비교적 저항이 높은 투명 전도성 박막 위에서 저항 강하의 역할을 하게 되며 방전을 유지시켜준다. 통상 투명 박막은 진공 증착법, CVD, Sputtering 법 등으로 형성하며 버스 전극은 스크린 프린팅법, 라미네이팅법등을 사용하여 형성하며 대부분 은(Ag)전극재료를 사용하여 형성한다. 상판 유전체는 벽전하(wall charge)를 형성, 방전 유지 전압에 의해 방전을 유지시키며, 플라즈마 방전 시에 이온 충격으로부터 전극을 보호하고 확산 방지막의 역할을 하게 된다. 대부분 산화납(PbO)이 주성분인 조성의 유전재료를 사용하며 전이점이 400℃근방으로서 소성온도는 560℃~580℃정도이며 최종 두께는 30~40um부분을 유지한다. 산화 마그네슘(MgO)은 이차전자 방출계수가 높은 재료로서 방전 전압을 강하시키고 동시에 방전을 유지시 켜주며 이온 충격으로부터 유전체 및 전극을 보호해주는 역할을 하게 된다. 하판 글라스(200)의 경우 어드레싱 전극은 스크린 프린팅법, 라미네이팅법 등을 이용하여 형성하며 대부분 전도성이 우수한 은(Ag)전극을 사용한다. 어드레싱 전극 위에는 확산 방지막 역할을 함과 동시에 형광체로부터 후방으로 투과되는 가시광을 반사시키는 반사막 역할을 하고 격벽의 기저층 역할을 하게 되는 하판 유전체층을 형성하게 된다. 격벽은 플라즈마 디스플레이 패널소자에서 방전 유지 및 반사에 의한 발광 효율을 향상시키고 동시에 방전 셀간의 전기적, 광학적 상호 혼신을 방지하는 매우 중요한 역할을 한다. 일반적으로 하판 유전체와 격벽은 직경 1-2㎛크기의 PbO 또는 non-PbO 글라스 미분말에 반사특성 향상 및 유전율 조절을 위해 미분말 상태의 산화물을 수십 % 비율로 섞은 혼합분말을 유기 용매와 혼합하여 페이스트 상태로 만들어 형성한다. 하판 유전체의 형성 방법은 스크린 프린팅 법이나 라미네이팅 방법이 일반적이며 격벽은 샌드 블라스팅 법, 스크린 프린팅 법, 감광성법, 에칭 법 등 다양한 방법으로 형성하고 있다. 하판 유전체의 최종 두께는 약 20um, 격벽은 120~150um 정도의 두께를 합착하여 약 500 Torr의 불활성 방전 가스를 주입하여 소자 제작을 완료하게 된다. 일반적으로 현재의 플라즈마 디스플레이 패널의 표시 소자는 상판에 투명 전극, 버스 전극, 유전체, 산화 마그네슘 보호막을 배치하고, 하판에는 어드레싱 전극, 화이트 백 유전체 층, 격벽, 형광체를 배치하는 구조로 되어 있다.
도 2를 참조하여 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 살펴보면, 하판에 해당하는 제 2 패널 기판(200) 상에 전극제를 도포(s21)하고, 노광/현상을 통해(s22), 전극을 소성하여 형성(s23)하고, 화이트-백 유전체를 형성(s24)하고, 격벽제를 도포(s25)하고, 노광/현상(s26)하여, 격벽을 형성(s27)하게되고, 격벽의 측면에 형광체를 도포한다(s28). 상판과 하판의 별도의 제조 과정이 완료되면, 상판과 하판을 합착하여 플라즈마 디스플레이 패널을 완성하게 된다.
그러나 격벽과 화이트-백 유전체 층을 별도의 재료와 별도의 공정을 사용하여 형성하게 되면 장비 시설, 재료, 공정 등에서 가격 상승의 원인이 될 뿐만 아니라 고온 열처리 공정이 추가됨으로써 유기물 잔존, 잔류 기포, 절연 파괴, 전극 변색, 기판 변형 등 바람직하지 못한 현상을 동반되게 되며, 결국 비용 절감, 고휘도, 고화질, 저 전력의 플라즈마 디스플레이 패널의 실현에도 많은 제약을 가하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 격벽과 하판 유전체 층이 일체화된 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 마주보게 배치된 제 1 패널 기판과, 제 2 패널 기판과, 상기 제 1 패널 기판과 제 2 패널 기판의 공간을 유지시켜주는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 제 2 패널 기판 상에 형성되는 전극, 상기 제 2 패널 기판과 전극의 상에 형성되는 일체화된 유전체-격벽, 상기 일체화된 유전체-격벽 상에 도포되는 형광체, 상기 제 2 패널 기판과 합착되는 제 1 패널 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명의 또다른 실시 형태에 의하면, 마주보게 배치된 제 1 패널 기판과, 제 2 패널 기판과, 상기 제 1 패널 기판과 제 2 패널 기판의 공간을 유지시켜주는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 반사 처리가 된 제 2 패널 기판, 상기 제 2 패널 기판 상에 형성되는 전극, 상기 제 2 패널 기판과 전극의 상에 형성되는 일체화된 유전체-격벽, 상기 일체화된 유전체-격벽 상에 도포되는 형광체, 상기 제 2 패널 기판과 합착되는 제 1 패널 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
또한 마주보게 배치된 제 1 패널 기판과, 제 2 패널 기판과, 상기 제 1 패널 기판과 제 2 패널 기판의 공간을 유지시켜주는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 제 2 패널 기판 상에 반사 처리를 하는 단계, 상기 제 2 패널 기판 상에 전극을 형성하는 단계, 상기 제 2 패널 기판과 전극 상에 유전체와 일체화된 격벽을 형성하는 단계, 상기 일체화된 유전체-격벽면에 형광체를 도포하는 단계, 상기 제 2 패널 기판과 제 1 패널 기판을 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 격벽-하판 유전체를 일체화하여 형성함으로써 공정의 단순화, 원가 절감과 함께 품질을 향상시킬수 있고, 열 변형을 감소시킬 수 있고 동시에 반사효율의 증대에 의해 광효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 전극 변색을 효과적으로 방지 할 수 있으며 변색의 영향을 최소화 시킬 수 있다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예 를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 도시한다.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널과 달리, 제 2 패널 기판상에 전극(210)을 형성하고, 유전체의 형성 없이 유전체와 일체화된 격벽(400)이 형성되는 차이를 가지고 있다.
상기 제 2패널 기판 상에 전극(210)이 형성되고, 상기 전극(210)이 형성되는 공간에서 방전이 일어날 수 있도록 방전 공간을 형성하는 격벽(400)이 형성되는데, 유전체 층이 별도로 존재하지 않고, 격벽과 유전체가 일체화되어 있다.
이때, 제 2 패널 기판 상에 고반사 처리를 할 수 있다. 고반사 처리는 형광체에서 후방으로 반사되는 가시광 반사가 충분히 일어나도록 하기 위한 것이다. 고반사 처리로는 미세 에칭법을 사용할 수 있다. 미세 에칭법이라 함은 글라스 기판의 일면 또는 양 표면을 기계적 또는 물리화학적 방법을 이용하여 미세하게 에칭(etching)하는 것이다. 에칭된 표면은 화이트-백 유전체 층의 반사보다 훨씬 효과적으로 광반사 역할을 할 수 있다. 특히 글라스 기판 전, 후면을 동시에 표면처리 할 경우 반사 효과를 더 높일 수 있으며, 격벽층과의 부착력을 향상시키는데 도움이 될 수 있다. 고반사 처리는 일체화되는 유전체-격벽층이 충분한 반사막 역할을
할 경우 생략할 수도 있다.
상기 고반사화 표면 처리후 전극(210)이 형성되는데, 전극은 종래의 은(Ag) 재료 뿐 아니라, 메탈막이 표면에 형성되어 있는 은분말(Ag powder) 또는 적은 바 인더의 사용으로 단 시간내에 소결을 완료할 수 있는 나노 분말(nano powder)재료를 적용하면 효과를 배가시킬 수 있다.
상기 전극층 위로 방전 공간인 격벽(400)이 형성되는데, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽은 유전체와 일체화된 특성이 있다. 격벽은 일반적으로 직경 1-2㎛ 크기의 PbO 또는 non-PbO 글라스 미분말에 반사특성 향상 및 유전율 조절, 충격 강도 확보를 위해 TiO2, Al2O3 와 같은 미분말 상태의 산화물을 수십% 섞은 혼합 분말을 유기 용매와 혼합하여 페이스트(paste)상태로 만들어 형성한 뒤 소성 온도 약 560℃~580℃부근에서 열처리하여 완료한다.격벽은 120um~150um정도의 두께를 유지하게 되며 반사율을 통상의 화이트-백 층보다 떨어지게 되는데 상기에서 제시한 바와 같은 글라스 기판의 표면 처리에 의해서 반사율을 상승시킴으로써 격벽의 반사율 부족부분을 보충할 수 있게 된다. 그러나 격벽 재료 및 공정의 개선에 의해 추가적인 글라스 표면 처리 없이도 기존과 같은 반사율을 유지할 수 있다. 예를 들면 격벽 재료의 모상 글라스 내에 핵 생성 촉진제로서 TiO2, ZrO2, 같은 나노 분말을 분산시켜 격벽 소성시 PbTiO2와 같은 치밀한 결정화 유리가 형성되게 함으로써 반사율을 증대시킬 수 있으며 이 경우 전극 재료의 형광체로의 확산도 효과적으로 차단할 수 있다. 더욱이 모상 글라스 내에 존재하는 핵 생성 촉진제에 의해 결정화 유리가 형성될 경우 기존의 충진제로 혼합하던 Al2O3, TiO2, 와 함께 가시광에 대한 반사 효과가 더욱 증대될 수 있으며 격벽 형성법에 따라서는 충진제를 사용하지 않고 핵 생성 촉진제를 성분으로 하는 모상 글라스만으로도 충분히 반사율 을 유지하는 격벽 및 하판 유전체 일체층을 만들어 낼 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 도시한다.
도 4를 참조하여 설명하면, 우선 도 4에서는 글라스 표면에 대한 고반사 처리를 하는 실시예의 단계를 나타내고 있다.
우선 글라스 표면에 고반사 처리를 한다(s41). 고 반사 처리는 기계적, 또는 물리 화학적 방법으로 가능한데, 일 실시예로 표면에 미세 에칭을 하는 방법을 들 수 있다. 이를 통해 형광체에서 후방으로 반사되는 가시광 반사가 충분히 일어나도록 하여, 화이트-백 유전체 층의 반사보다 훨씬 효과적으로 광반사 역할을 할 수 있다. 특히 글라스 기판 전, 후면을 동시에 표면처리 할 경우 반사 효과를 더 높일 수 있으며, 격벽층과의 부착력을 향상시키는데 도움이 될 수 있다. 다만, 고반사 처리는 일체화되는 유전체-격벽층이 충분한 반사막 역할을 할 경우 생략할 수도 있다.
상기 글라스 표면에 대한 고반사 처리 단계 후 글라스 기판에 전극을 형성한다(s42). 전극은 종래의 은(Ag) 재료 뿐 아니라, 메탈막이 표면에 형성되어 있는 은분말(Ag powder) 또는 적은 바인더의 사용으로 단 시간내에 소결을 완료할 수 있는 나노 분말(nano powder)재료를 적용하면 효과를 배가시킬 수 있다.
상기 전극 생성 후 격벽을 생성하는데(s43), 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽은 유전체 층과 결합 된 것이 특징이다. 따라서 별도의 유전체 층을 형성하지 않고, 전극 형성후 격벽을 형성하게된다. 격벽은 일반적으로 직경 1-2㎛ 크기의 PbO 또는 non-PbO 글라스 미분말에 반사특성 향상 및 유전율 조절, 충격 강도 확보를 위해 TiO2, Al2O3 와 같은 미분말 상태의 산화물을 수십% 섞은 혼합 분말을 유기 용매와 혼합하여 페이스트(paste)상태로 만들어 형성한 뒤 소성 온도 약 560℃~580℃부근에서 열처리하여 완료한다.격벽은 120um~150um정도의 두께를 유지하게 되며 반사율을 통상의 화이트-백 층보다 떨어지게 되는데 상기에서 제시한 바와 같은 글라스 기판의 표면 처리에 의해서 반사율을 상승시킴으로써 격벽의 반사율 부족부분을 보충할 수 있게 된다. 그러나 격벽 재료 및 공정의 개선에 의해 추가적인 글라스 표면 처리 없이도 기존과 같은 반사율을 유지할 수 있다. 예를 들면 격벽 재료의 모상 글라스 내에 핵 생성 촉진제로서 TiO2, ZrO2, 같은 나노 분말을 분산시켜 격벽 소성시 PbTiO2와 같은 치밀한 결정화 유리가 형성되게 함으로써 반사율을 증대시킬 수 있으며 이 경우 전극 재료의 형광체로의 확산도 효과적으로 차단할 수 있다. 더욱이 모상 글라스 내에 존재하는 핵 생성 촉진제에 의해 결정화 유리가 형성될 경우 기존의 충진제로 혼합하던 Al2O3, TiO2, 와 함께 가시과엥 대한 반사 효과가 더욱 증대될 수 있으며 격벽 형성법에 따라서는 충진제를 사용하지 않고 핵 생성 촉진제를 성분으로 하는 모상 글라스만으로도 충분히 반사율을 유지하는 격벽 및 하판 유전체 일체층을 만들어 낼 수 있다.
상기 격벽 형성 후 형광체를 도포하게 된다(s44).
형광체의 도포가 완료되면 제 1 패널 기판과 합착하여 플라즈마 디스플레이 패널을 완성하게 된다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구 범위에서 알수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 격벽-하판 유전체를 일체화하여 형성함으로써 공정의 단순화, 원가 절감과 함께 품질을 향상시킬수 있다.
둘째, 본 발명은 열 변형을 감소시킬 수 있고 동시에 반사효율의 증대에 의해 광효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 전극 변색을 효과적으로 방지 할 수 있으며 변색의 영향을 최소화 시킬 수 있다.

Claims (13)

  1. 마주보게 배치된 제 1 패널 기판과, 제 2 패널 기판과, 상기 제 1 패널 기판과 제 2 패널 기판의 공간을 유지시켜주는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 제 2 패널 기판 상에 형성되는 전극;
    상기 제 2 패널 기판과 전극의 상에 형성되는 일체화된 유전체-격벽;
    상기 일체화된 유전체-격벽 상에 도포되는 형광체; 및
    상기 제 2 패널 기판과 합착되는 제 1 패널 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 마주보게 배치된 제 1 패널 기판과, 제 2 패널 기판과, 상기 제 1 패널 기판과 제 2 패널 기판의 공간을 유지시켜주는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    반사 처리가 된 제 2 패널 기판;
    상기 제 2 패널 기판 상에 형성되는 전극;
    상기 제 2 패널 기판과 전극의 상에 형성되는 일체화된 유전체-격벽;
    상기 일체화된 유전체-격벽 상에 도포되는 형광체; 및
    상기 제 2 패널 기판과 합착되는 제 1 패널 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 패널 기판 상에 형성되는 전극은 메탈막이 표면에 형성되어 있는 은 분말(Ag powder)재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 패널 기판 상에 형성되는 전극은 나노 분말재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 격벽은 분말 상태의 산화물을 모상 유리 분말에 혼합하여 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 격벽은 핵 생성 촉진제로서 TiO2, ZrO2등의 나노 분말을 모상 유리 분말에 혼합하여 치밀한 결정화 유리가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 반사 처리는 형광체에서 후방으로 반사되는 가시광 반사가 일어나도록 에칭법을 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 마주보게 배치된 제 1 패널 기판과, 제 2 패널 기판과, 상기 제 1 패널 기판과 제 2 패널 기판의 공간을 유지시켜주는 격벽을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 제 2 패널 기판 상에 반사 처리를 하는 단계;
    상기 제 2 패널 기판 상에 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 2 패널 기판과 전극 상에 유전체와 일체화된 격벽을 형성하는 단계;
    상기 일체화된 유전체-격벽면에 형광체를 도포하는 단계; 및
    상기 제 2 패널 기판과 제 1 패널 기판을 합착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2 패널 기판 상에 형성되는 전극은 메탈막이 표면에 형성되어 있는 은 분말(Ag powder)재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2 패널 기판 상에 형성되는 전극은 나노 분말재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 격벽은 분말 상태의 산화물을 모상 유리 분말에 혼합하여 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 격벽은 핵 생성 촉진제로서 TiO2, ZrO2등의 나노 분말을 모상 유리 분말에 혼합하여 치밀한 결정화 유리가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 반사 처리는 형광체에서 후방으로 반사되는 가시광 반사가 일어나도록 에칭법을 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법.
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