KR100816199B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 격벽 재료와 형광체를 소정 비율로 혼합하여 격벽과 형광체층을 일체로 형성함으로써, 격벽과 형광체층을 별도로 형성할 필요가 없어 공정이 감소될 뿐만 아니라 고정세화에 따른 방전공간 협소 문제를 해결하여 고휘도와 고효율을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
PDP, 형광체, 고정세화

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법{Plasma Display Panel and Method of making the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PDP의 분리 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전극 및 방전셀의 배치도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PDP의 수직 단면도(도 2의 K-K 단면도)
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PDP의 수직 단면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 PDP 제조단계의 블럭도
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100, 200 - PDP 110, 220 - 전면기판
120, 220 - 표시전극 122, 222 - X전극
124, 224 - Y전극 130, 230 - 상부유전체층
135, 235 - 보호층 140, 240 - 배면기판
150, 250 - A전극 160, 260 - 하부유전체층
170, 270 - 형광격벽
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 격벽 재료와 형광체를 소정 비율로 혼합하여 격벽과 형광체층을 일체로 형성함으로써, 격벽과 형광체층을 별도로 형성할 필요가 없어 공정이 감소될 뿐만 아니라 고정세화에 따른 방전공간 협소 문제를 해결하여 고휘도와 고효율을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 PDP라 한다)은 기체방전을 통하여 얻어진 플라즈마로부터 방사되는 진공자외선(Vacuum Ultraviolet:VUV)이 형광체를 여기시킴으로써 발생되는 가시광을 이용하여 영상을 구현하는 디스플레이 소자이다. 이러한 PDP는 60인치 이상의 초대형 화면을 불과 10cm 이내의 두께로 구현할 수 있고, CRT와 같은 자발광 디스플레이 소자이므로 색재현력이 우수하고 시야각에 따른 왜곡현상이 없는 특성을 가진다. 또한 LCD 등에 비해 제조공법이 단순하여 생산성 및 원가 측면에서도 강점을 가지므로 차세대 산업용 평판 디스플레이 및 가정용 TV 디스플레이로 각광받고 있다.
이러한 종래의 PDP는 일반적으로 다수의 표시전극을 갖는 전면 기판과, 상기 표시전극에 교차하도록 다수의 어드레스전극을 갖는 배면기판을 포함한다. 또한, 상기 전면기판과 배면기판 사이에는 다수의 방전영역을 구획할 수 있도록 다수의 격벽이 형성되어 있다. 이러한 격벽의 구조로는 스트라이프형, 매트릭스형, 델타형 등 여러가지가 있다.
이 중, 델타형 격벽을 갖는 PDP의 경우 통상 세개의 방전셀이 상호 인접하여 하나의 화소를 이룬다. 상기 각각의 방전셀에는 적색(R) 형광층, 녹색(G) 형광층 및 청색(R) 형광층이 형성된다. 상기 하나의 화소에는 통상 세 개의 어드레스전극이 할당된다.
한편, 최근에는 PDP의 해상도를 높임에 따라, 즉 고정세화가 이루어짐에 따라 점차 어드레스전극의 개수가 증가하고 또한 어드레스전극간의 피치도 작아지고 있다. 그런데, 주지된 바와 같이 어드레스전극 사이의 피치가 작아짐에 따라 어드레스전극간의 캐패시턴스값은 증가하고, 상기 어드레스전극 간에는 대략 CV2f로 계산되는 에너지가 소모된다. 즉, 고해상도의 PDP를 만들기 위해서는 어드레스전극의 소비전력 증가가 필수적이다. 상기 어드레스전극에는 표시전극보다 훨씬 큰 방전전압이 인가될 수 있음으로써, 상기 어드레스전극의 소비전력 증가는 곧바로 PDP 전체의 소비전력 증가와 직결된다는 문제점이 있다. 여기서, C는 어드레스전극 사이에 생성되는 캐패시턴스 값이고, V는 어드레스전극에 인가되는 전압이며, f는 어드레스전극에 인가되는 주파수이다.
PDP 기술의 주요 경향이라고 할 수 있는 고정세화에 따라 셀의 크기가 작아지면 방전공간이 협소해지므로, 방전공간 내에 하전입자가 충분치 않아 전극위에 벽전하들이 충분히 형성되지 않는다는 문제점이 있다. 그렇다고 하여, 높은 Xe 분압의 가스를 이용하게 되면 방전전압이 높아진다는 문제점이 있다. 따라서, 고정세화에 따른 어드레스 전극간의 캐패시턴스를 줄일 수 있고, 고정세화에 따른 방전공간의 협소 문제를 해결할 수 있는 격벽구조 및 전극구조를 제안할 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 격벽 재료와 형광체를 소정 비율로 혼합하여 격벽과 형광체층을 일체로 형성함으로써, 격벽과 형광체층을 별도로 형성할 필요가 없어 공정이 감소될 뿐만 아니라 고정세화에 따른 방전공간 협소 문제를 해결하여 고휘도와 고효율을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은 서로 대향하는 전면기판 및 배면기판; 상기 전면기판과 상기 배면기판의 사이에 형성되어 방전공간을 구획하며 형광체가 포함되어 있는 형광격벽; 상기 전면기판과 배면기판 사이에 형성되는 제 1표시전극들과 제 2표시전극들; 상기 배면기판의 상부에 형성되는 어드레스전극들; 및 상기 어드레스전극들을 감싸도록 형성되는 하부유전체층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 형광격벽은 서로 다른 색상의 가시광을 방출하는 가장 인접한 세 개의 방전셀이 하나의 화소를 이루도록 형성되며, 상기 어드레스전극은 상기 하나의 화소마다 두 개가 지나도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 형광격벽은 상기 하부유전체층의 상면에 형성될 수 있다. 이 때, 상기 형광격벽은 형광체의 함유량이 20 내지 70%로 형성되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 형광격벽은 형광체의 함유량이 30 내지 50%로 형성될 수 있다.
또한, 상기 형광격벽은 상기 방전공간에 노출되는 제 1형광격벽과 상기 제 1형광격벽에 의해 측면이 둘러싸이도록 형성되는 제 2형광격벽을 포함하며, 상기 제 1형광격벽과 상기 제 2형광격벽은 형광체의 함량이 서로 다르도록 형성될 수 있다.이 때, 상기 제 1형광격벽은 70 중량% 이상의 형광체를 함유하며, 상기 제 2형광격벽은 40중량% 이하의 형광체를 함유하도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법은 바인더와 격벽 재료 및 형광체를 혼합하여 적색, 녹색, 청색별로 별도의 형광격벽 페이스트를 제조하는 페이스트 제조단계; 하부유전체층이 형성된 배면기판에 상기 형광격벽 페이스트를 도포하는 페이스트 도포단계; 상기 형광격벽 페이스트를 열풍으로 건조시키는 건조단계; 및 건조된 상기 형광격벽 페이스트를 고온에서 소성시키는 소성단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 페이스트 제조단계는 에틸셀룰로오스를 부틸카르비톨아세테이트 및 테르피네올의 혼합용매에 혼합하여 바인더를 제조하고, PbO, SiO2, B2O3 를 포함한 세라믹 분말 또는 유리입자를 혼합하여 격벽재료를 제조할 수 있다. 또한, 상기 페이스트 도포단계는 상기 페이스트 제조단계에서 적색, 녹색, 청색별로 별도로 제조된 형광격벽 페이스트를 색상별로 도포할 수 있다. 또한, 상기 건조단계는 130 내지 200℃에서 이루어지며, 상기 소성단계는 450 내지 600℃에서 이루어질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설 명하기로 한다. 이하의 도면에서는 하나의 화소에 두 개의 어드레스전극이 지나가도록 형성된 델타(delta)형 격벽의 경우만 도시하였으나, 매트릭스(matrix)형 격벽 또는 스트라이프(stripe)형 격벽의 경우에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 PDP에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PDP의 분리 사시도를 나타내며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 및 방전셀의 배치도를 나타내며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PDP의 수직 단면도(도 2의 K-K 단면도)를 나타낸다. 이하에서는 제 1표시전극(122)과 제 2표시전극(124)을 합하여 표시전극(120)이라 부르기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 PDP(100)는, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 전면기판(110)과 배면기판(140)과 제 1표시전극(122)(이하, X전극이라 한다)들과 제 2표시전극(124)(이하, Y전극이라 한다)들을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 X전극(122)들과 Y전극(124)들은 상부유전체층(130)에 의해 덮여 있으며, 상부유전체층(130)은 보호층(135)에 의해 보호된다. 또한, 어드레스전극(150)(이하, A전극이라 한다)들은 하부유전체층(160)에 의해 덮여 있으며, 상기 하부유전체층(160)의 상면에는 형광격벽(170)이 형성된다. 상기 형광격벽(170)에 의해 구획된 방전셀(191, 192, 193) 내부에는 플라즈마 방전에 의하여 진공자외선을 발생시키는 방전가스가 충전되어 있다.
상기 배면기판(140)은 소정 두께의 유리와 같은 재질로 형성되어 전면기판(110)과 함께 플라즈마 디스플레이 패널(100)을 형성하게 된다. 상기 배면기판(140)은 전면기판(110)과 대향하는 상면에 일방향으로 배치되는 A전극(150)들과 상기 A전극(150)들을 덮도록 도포되는 하부유전체층(160)이 형성되며, 상기 하부유전체층(160) 상부에 형광격벽(170)이 형성된다. 이하에서는 전면기판(110) 방향(도 1에서 +z 방향)을 상부 방향으로, 배면기판(140) 방향(도 1에서 -z 방향)을 하부 방향으로 구분하여 설명한다.
상기 전면기판(110)은 소다 유리와 같은 투명한 소재로 형성되며, 상기 배면기판(140)과 대향하여 형성된다. 상기 전면기판(110)의 하부에는 X전극(122)들과 Y전극(124)들이 나란히 배열되고, 상기 X전극(122)들과 Y전극(124)들은 상부유전체층(130)에 의해 덮여 있으며, 상기 상부유전체층(130)은 보호층(135)에 의해 보호된다.
상기 형광격벽(170)은 적색(R) 형광격벽(170a), 녹색(G) 형광격벽(170b) 및 청색(B) 형광격벽(170c)을 포함하여 이루어진다. 도 1에서와 같이 상기 배면기판(140) 상에 형성된 하부유전체층(160)의 표면에 소정 두께로 형성될 수 있으며, 또한, 배면기판(140)과 별도로 형성될 수도 있다. 상기 형광격벽(170)은 삼각, 사각, 마름모, 오각, 육각형 등으로 형성될 수 있다. 도면에서는 비록 육각 형태의 형광격벽(170)이 도시되어 있으나, 이러한 형태로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 이러한 형광격벽(170)은 전면기판(110)과 배면기판(140)의 간격을 유지하고 방전셀(191, 192, 193)을 구획하며, 진공자외선을 흡수하여 가시광선을 방출하는 역할을 한다.
상기 형광격벽(170)은 서로 다른 색상의 가시광을 방출하는 세 개의 방전셀(191, 192, 193)이 대략 삼각 형태로 가장 인접하여 하나의 화소(190)를 이루도록 형성되어 있다. 여기서 상기 형광격벽(170)에 의해 구분되는 하나의 화소(190)에는 두 개의 A전극(150)이 할당되어 있다. 즉, 세 개의 방전셀(191, 192, 193) 중 선택된 두 개의 방전셀(192, 193)에 하나의 A전극(150)이 공통으로 할당되고, 나머지 하나의 방전셀(191)에 다른 A전극(150)이 할당될 수 있다. 상기 형광격벽(170)은 스크린 인쇄법, 샌드블라스트법, 리프트 오프법, 에칭 등으로 형성할 수 있으나, 본 발명에서 상기 형광격벽(170)의 형성방법을 한정하는 것은 아니다.
이 때, 상기 형광격벽(170)은 격벽재료와 형광체를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 형광격벽(170)은 바인더(binder)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 격벽재료는 Pb, B, Si, Al 및 O 등과 같은 원소를 포함하는 유리성분으로 형성되며, 바람직하게는 산화지르코늄(ZrO2), 산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3)과 같은 필러(filler)와 크롬(Cr), 구리(Cu), 코발트(Co), 철(Fe) 등과 같은 안료가 포함되는 유전체로 형성될 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 격벽재료는 PbO, SiO2 B2O3 이 1:1:1로 혼합되어 형성된다. 또한, 상기 바인더는 부틸카르비톨아세테이트 및 테르피네올이 3:7의 중량비로 이루어진 혼합용매에 에틸셀룰로오스를 혼합하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 형광체는 적색 형광체로 (Y,Gd)BO3:Eu, 녹색 형광체로 Zn2SiO4:Mn, 청색 형광체로 BaMgAl:Eu 등과 같은 형광체를 사용할 수 있다. 다만, 여기서 상기 격벽재료, 바인더 및 형광체의 종류 및 함량비를 한정하는 것은 아니다. 상기 형광격벽(170)은 형광체의 함유량이 전체 중량의 20 내지 70 중량%로 형성되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 30 내지 50중량%로 형성된다. 상기 형광격벽(170)은 형광체의 함유량이 20중량% 미만으로 형성되는 경우 형광체의 양이 지나치게 적어 낮은 휘도로 인하여 효율이 저하될 수 있으며, 형광체의 함유량이 70중량%를 초과하도록 형성되는 경우 격벽으로서의 강도가 낮아질 수 있다는 문제점이 있다.
상기 형광격벽(170)은, 도 3을 참조하면, 하부유전체층(160)의 상면에 각 방전셀 별로 형성된다. 이 때, 상기 형광격벽(170)은 격벽의 역할 뿐만 아니라 형광체층의 역할도 겸하게 되므로, 단면 형상이 벽 부분과 바닥 부분으로 형성된다. 예를 들면, 녹색(G) 형광격벽(170b)은 단면 형상이 벽 부분(171b)과 바닥 부분(172b)으로 형성된다. 상기 각 방전셀은 다른 색상의 형광체가 함유되어 있으며, 각 방전셀을 이루는 형광격벽끼리 경계면이 형성된다. 상기 벽 부분은 경계면을 기준으로 서로 두께가 같도록 형성되는 것이 각 색상의 조화라는 면에서 바람직하나, 형광체의 효율에 따라 서로 다른 두께로 형성될 수도 있음은 물론이다.
상기 상부유전체층(130)은 X전극(122) 및 Y전극(124)을 포함하여 상기 전면기판(110)의 하면을 덮는다. 이러한 상부유전체층(130)은 저융점 유리분말을 주성분으로 하는 페이스트(paste)를 전면기판(110)의 하면 전체에 균일하게 스크린 인쇄하여 형성할 수 있다. 이러한 상부유전체층(130)은 주지된 바와 같이 투명체이며, 방전시 캐패시터로 작용하고, 전류를 제한하는 역할과 메모리 기능을 수행한다. 더불어, 상기 상부유전체층(130)의 표면에는 내구성을 보강하고, 방전시 많은 2차전자를 방출할 수 있도록 보호층(135)이 더 형성될 수 있다. 이러한 보호층(135)은 산화마그네슘(MgO) 또는 그 등가물 중 선택된 어느 하나를 이용하여 전자빔 방식이나 스퍼터링 등으로 형성할 수 있으나, 본 발명에서 보호층의 재질 및 그 형성방법을 한정하는 것은 아니다.
상기 하부유전체층(160)은 상기 A전극(150)을 포함하여 상기 배면기판(140)의 상면 전체를 덮고 있다. 이러한 하부유전체층(160) 역시 상기 상부유전체층(130)과 유사하거나 같은 재질로 형성될 수 있다.
상기 A전극(150)들은 상기 배면기판(140) 중 상기 전면기판(110)의 상부유전체층(130)을 향하는 상부에 형성되어 있다. 상기 A전극(150)은 상기 배면기판(140)의 상면에 소정 피치를 가지며 상호 평행하게 형성되어 있다. 상기 A전극(150)은 상기 표시 전극(120)에 대하여 대략 교차하는 방향으로 형성되어 있다. 하나의 A전극(150)은 각각 다른 색상의 가시광을 방출하는 방전셀(191, 192, 193)을 지나도록(도 1에서 y 방향) 형성되어 있다. 이러한 A전극(150)은 Ag 페이스트 또는 그 등가물을 이용한 스퍼터링, 스크린 인쇄법, 사진 식각기술 등에 의해 형성될 수 있으나, 본 발명에서 상기 A전극(150)의 재질 및 형성 방법을 한정하는 것은 아니다.
상기 표시전극(120)은 상기 전면기판(110)의 하면에 소정피치를 가지며 상호 평행하게 형성되어 있다. 상기 표시전극(120)은 X전극(122)과 Y전극(124)이 한 쌍을 이룬다. 상기 표시전극(120)은 투명전극(122a, 124a)으로 형성되며, 전압강하를 막기 위해 저저항의 버스전극(122b, 124b)이 더 형성될 수 있다. 상기 투명전극(122a, 124a)은 광투과성이 좋은 ITO(In과 Sn의 합금 산화막), 네사막(SnO2) 또는 그 등가물 중 선택된 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이러한 재질로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이러한 표시전극(120)은 주로 스퍼터링으로 형성될 수 있으나, 이러한 형성방법으로 본 발명을 한정하는 것도 아니다. 또한, 상기 버스전극(122b, 124b)은 Cr-Cu-Cr, Ag 또는 그 등가물 중 선택된 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이러한 재질로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
상기 표시전극(120)은, 도 2를 참조하면, 상기 형광격벽(170)을 따라 횡방향으로 형성된다. 예를 들면, X전극 X1은 R방전셀과 G방전셀을 횡방향으로 둘러싸면서 형성된다. Y전극 Y1은 G방전셀과 B방전셀을 횡방향으로 둘러싸면서 형성된다. 따라서, 상기 X전극(122)과 Y전극(124)을 경계로 서로 다른 색상의 형광체가 도포된 방전셀이 접하게 된다. 예를 들면, X 표시전극 X1은 R방전셀과 G방전셀의 경계를 이루고, 또한 G방전셀과 B방전셀의 경계를 이룬다. 이렇게 표시전극(120)을 형광격벽(170) 상에 위치시키는 이유는 PDP의 고정세화에 따라 방전공간이 협소해지는 문제점을 해소하고, 버스전극(122b, 124b)에 의하여 가시광선이 가려짐으로써 휘도가 낮아지는 현상을 방지하기 위한 것이다.
상기 방전셀(191, 192, 193)들은 배면기판(140) 상면의 하부유전체층(160)과 형광격벽(170)과 상부유전체층(130)에 의하여 한정되어 형성된다. 상기 방전셀(191, 192, 193)은 내부에 플라즈마 방전을 일으킬 수 있도록 방전가스(예를 들면, 제논(Xe), 네온(Ne) 등을 포함한 혼합가스)가 충전되어 있다. 또한, 상기 방전셀(191, 192, 193)은 상기에서 설명한 바와 같이 내부에 자외선을 흡수하여 가시광을 방출하는 형광체가 혼합되어 있는 형광격벽(170)에 의해 구획된다. 상기 방전셀 (191, 192, 193)은 각 형광체의 발광 효율에 따라 폭이나 길이가 다를 수 있다. 또한 상기 방전셀(191, 192, 193)에는 어드레스방전과 유지 방전이 진행되는 전극들이 중앙부분과 하부에 배치된다.
상기 방전셀(191, 192, 193)들은 하나의 A전극(150)을 따라서 다수개가 반복적으로 배열되어 있되, 각각의 방전셀(191, 192, 193)은 서로 다른 색상의 가시광을 방출하도록 배열되어 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 좌측으로부터의 첫번째 열의 A전극(150)을 중심으로 보면, 상부에서 하부방향으로 적색 형광층을 갖는 방전셀(R), 녹색 형광층을 갖는 방전셀(G) 및 청색 형광층을 갖는 방전셀(B)이 반복하여 세로방향으로 배열될 수 있다. 또한, 두번째 열의 A전극(150)을 중심으로 보면, 상부에서 하부방향으로 녹색 형광층을 갖는 방전셀(G), 청색 형광층을 갖는 방전셀(B) 및 적색 형광층을 갖는 방전셀(R)이 반복하여 세로 방향으로 배열될 수 있다. 상기 형광격벽(170)에 의해 구분되는 하나의 화소(190)에는 한 쌍의 표시전극(120)이 할당될 수 있다. 즉, 두 개의 방전셀(191, 192)에는 X1 X전극과 Y1 Y전극이 공통으로 할당되고, 나머지 한 개의 방전셀(193)에는 Y1 Y전극이 할당된다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 PDP에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PDP의 수직 단면도를 나타낸다. 상기 도 4의 실시예는 형광격벽(270)이 제 1형광격벽(272)과 제 2형광격벽(274)으로 이루어진다는 점 이외에는 상기 도 3의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 PDP(200)는, 도 4를 참조하면, 전면기판(210)과 배면기판(240)과 X전극(222)들과 Y전극(224)들을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 PDP(200)는 상부유전체층(230), 보호층(235), 하부유전체층(260), A전극(250) 및 제 1형광격벽(272)과 제 2형광격벽(274)을 포함하여 형성된다. 상기 전면기판(210), 배면기판(240), 상부유전체층(230), 보호층(235), 하부유전체층(260) 및 A전극(250)들은 상기 도 3의 실시예에서 충분히 설명하였으므로, 여기서 상세한 설명은 생략한다.
상기 형광격벽(270)은 제 1형광격벽(272)과 제 2형광격벽(274)을 포함하여 형성된다. 이 때, 상기 제 1형광격벽(272)과 제 2형광격벽(274)은 형광체의 함량이 서로 다르도록 형성되며, 상기 제 1형광격벽(272)에 함유된 형광체의 양이 더 많도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 1형광격벽(272)은 적색 제 1형광격벽(272a), 녹색 제 1형광격벽(272b), 청색 제 1형광격벽(272c)을 포함하며, 방전공간에 노출되도록 형성된다. 이 때, 상기 제 1형광격벽(272)은 벽 부분과 바닥 부분으로 형성되어 방전셀의 하면과 측면을 이루게 된다. 상기 제 1형광격벽(272)은 단면 형상이 각진 U자형으로 형성되며, 여기서 상기 제 1형광격벽(272)의 단면 형상을 한정하는 것은 아니다. 상기 제 1형광격벽(272)의 상면은 보호층(235)의 표면과 맞닿도록 형성되며, 측면 중 방전공간에 노출되지 않는 면은 상기 제 2형광격벽(274)의 일측면과 접하도록 형성된다. 또한, 상기 제 1형광격벽(272)의 바닥면의 반대면은 하부유전체층(260)과 접하도록 형성된다. 상기 제 1형광격벽(272)은 형광체가 70중량% 이상을 차지하도록 형성된다. 상기 제 1형광격벽(272)은 방전공간에 노출되어 있어 진공자외선을 직접 흡수하는 부분이며, 제 2형광격벽(274)에 의해 지지됨으로 해서 큰 강도가 요구되지는 않으므로, 제 2형광격벽(274)에 비해 상대적으로 형광체가 차지하는 중량비가 크도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 2형광격벽(274)은 적색 제 2형광격벽(274a), 녹색 제 2형광격벽(274b), 청색 제 2형광격벽(274c)을 포함하여 형성된다. 이 때, 상기 제 2형광격벽(274)은 방전공간에 직접 노출되지 않으며, 측면이 상기 제 1형광격벽(272)에 의해 둘러싸이도록 형성된다. 이 때, 상기 제 2형광격벽(274)은 일측면이 제 1형광격벽(272)과 접하며, 타측면이 다른 색상의 형광체를 함유하는 제 2형광격벽과 접하도록 형성된다. 또한, 상기 제 2형광격벽(274)은 상면이 보호층(235)의 표면과 맞닿도록 형성되며, 하면이 하부유전체층(260)의 상면과 접하도록 형성된다. 상기 제 2형광격벽(274)은 형광체의 함유량이 40중량% 이하가 되도록 형성된다. 상기 제 2형광격벽(274)은 방전공간에 노출되어 있지 않으므로 진공자외선을 직접 흡수하는 부분이 아니며, 형광격벽(270)을 지지하는 역할을 하게 되므로 보다 큰 강도를 필요로 한다. 따라서, 상기 제 2형광격벽(274)은 제 1형광격벽(272)에 비하여 상대적으로 형광체의 중량비가 낮도록 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 제조방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 PDP 제조단계의 블럭도를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 PDP의 제조방법은 전방패널 제조단계, 후방패널 제조단계, 전방패널과 후방패널의 봉착단계, 배기 및 방전가스 주입단계 및 모듈 조립단계를 포함하여 이루어진다. 상기 전방패널 제조단계는 표시전극 형성단계, 상부유전체층 형성단계 및 보호층 형성단계를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 후방패널 제조단계는 어드레스전극 형성단계, 하부유전체층 형성단계 및 형광격벽 형성단계를 포함하여 이루어진다. 이하에서는, 상기 형광격벽 형성단계를 중심으로 설명한다.
상기 형광격벽 형성단계는, 도 5를 참조하면, 페이스트 제조단계(S 1), 페이스트 도포단계(S 2), 건조단계(S 3) 및 소성단계(S 4)를 포함하여 이루어진다.
상기 페이스트 제조단계(S 1)는 형광격벽의 재료를 제조하는 단계로서, 격벽재료와 형광체 및 바인더를 혼합하여 형광격벽 페이스트를 제조하게 된다. 상기 바인더는 격벽재료와 형광체 입자들 간의 뭉침을 좋게 하는 역할을 하며, 부틸카르비톨아세테이트와 테르피네올을 3:7의 중량비로 혼합한 용매에 에틸셀룰로오스를 혼합하여 제조된다. 다만, 부틸카르비톨아세테이트와 테르피네올의 중량비는 예시적인 것으로, 여기서 중량비를 한정하는 것은 아니다. 상기 격벽재료는 세라믹 분말 또는 유리입자를 사용하게 되는데, PbO, SiO2, B2O3, Al2O3, TiO2, CaO, ZnO 각각 또는 혼합물이 사용된다. 특히, PbO, SiO2, B2O3 가 1:1:1의 중량비로 혼합된 격벽재료를 사용할 수 있다. 또한, 상기 형광체는 PDP에 사용되는 형광체가 모두 사용가능하며, 적색 형광체로 (Y,Gd)BO3:Eu, 녹색 형광체로 Zn2SiO4:Mn, 청색 형광체로 BaMgAl:Eu 등과 같은 형광체를 사용할 수 있다. 상기 형광체는 바인더와 격벽재료 의 혼합물과 다양한 중량비로 혼합될 수 있다. 상기 형광격벽 페이스트는 형광체의 색상별로 별도로 제조된다.
상기 페이스트 도포단계(S 2)는 하부유전체층이 형성된 배면기판에 상기 형광격벽 페이스트를 도포하는 과정이다. 상기 페이스트 도포단계(S 2)는 상기 페이스트 제조단계(S 1)에서 적색, 녹색, 청색별로 별도로 제조된 형광격벽 페이스트를 색상별로 도포하게 된다. 즉, 적색 형광격벽 페이스트를 도포할 때는 녹색 부분과 청색 부분이 마스킹되어 적색 형광격벽만이 형성되고, 녹색 형광격벽 페이스트를 도포할 때는 적색 부분과 청색 부분이 마스킹되어 녹색 형광격벽만이 형성된다. 청색 형광격벽 페이스트를 도포할 때도 마찬가지로 형성된다. 상기 페이스트의 도포 방법은 스크린 프린트(screen print)법, 샌드블래스트(sand blast)법, 리프트오프(lift off)법, 포토리소그래피(photolithography)법 등이 있다.
상기 스크린 프린트법은 패터닝된 스크린을 일정간격을 유지하여 기판위에 놓고, 격벽 형성에 필요한 페이스트를 압착하여 원하는 형상을 기판에 인쇄하는 방법으로서, 배면 기판을 고정시킨 상태에서 페이스트를 배면기판 위에 인쇄하고 건조시키는 과정을 중복하여 배면기판 위에 격벽을 형성한다.
상기 샌드블래스트법은 연마제를 배면기판 위에 압축공기 등으로 분사하여 격벽을 형성하는 방법으로, 배면기판 위에 격벽 재료물질을 도포하고, 도포된 격벽재료 물질 위에 감광필름을 피복하고, 감광필름 상에 마스크를 고정한 후 노광과 현상을 수행하며, 이 때 격벽이 형성될 부분 위에 격벽 보호를 위한 보호막이 남겨진다. 그 후, 연마제를 분사하여 감광성 필름이 보호되지 않는 부분을 물리적으로 제거하고, 나머지 보호막을 걷어내어 격벽을 완성한다.
상기 리프트 오프법은 격벽 높이의 패턴을 형성한 다음 글래스 페이스트를 채우고 고온에서 소성하여 글래스물질을 남기고 패턴을 제거하여 격벽을 형성하는 방법으로서, 배면기판 위에 감광막을 도포하고 마스크를 감광물질 위에 장착한 다음 노광/현상 하여 격벽이 형성된다.
상기 포토리소그래피법은 감광성의 격벽 물질을 배면기판에 입힌 후 노광, 소성을 통하여 격벽을 제조하는 방법으로, 배면기판 위에 감광성물질을 도포하고 마스크를 감광성물질 위에 장착한 후 노광/현상/에칭하여 격벽을 형성한다.
상기 건조단계(S 3)는 상기 형광격벽 페이스트를 열풍으로 건조시키는 단계이며, 상기 소성단계(S 4)는 건조된 상기 형광격벽 페이스트를 고온에서 소성시키는 단계이다. 상기 건조단계는 130 내지 200℃에서 이루어지며, 상기 소성단계는 450 내지 600℃에서 이루어질 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 PDP 및 그 제조방법에 의하면, 격벽 재료와 형광체를 소정 비율로 혼합하여 격벽과 형광체층을 일체로 형성함으로써, 격벽과 형광체층을 별도로 형성할 필요가 없어 공정이 감소될 뿐만 아니라 고정세화에 따른 방전공간 협소 문제를 해결하여 고휘도와 고효율을 가질 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 서로 대향하는 전면기판 및 배면기판;
    상기 전면기판과 상기 배면기판의 사이에서 벽부분과 바닥부분이 일체로 형성된 단면구조를 가지고 방전공간을 구획하며, 형광체가 포함되어 있는 형광격벽;
    상기 전면기판의 하부에 나란히 배열되는 제 1표시전극들과 제 2표시전극들;
    상기 배면기판의 상부에 형성되는 어드레스전극들; 및
    상기 어드레스전극들을 감싸도록 형성되는 하부유전체층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 형광격벽은 서로 다른 색상의 가시광을 방출하는 가장 인접한 세 개의 방전셀이 하나의 화소를 이루도록 형성되며, 상기 어드레스전극은 상기 하나의 화소마다 두 개가 지나도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 형광격벽은 상기 하부유전체층의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 형광격벽은 형광체의 함유량이 20 내지 70%로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 형광격벽은 형광체의 함유량이 30 내지 50%로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 형광격벽은 상기 방전공간에 노출되는 제 1형광격벽과 상기 제 1형광격벽에 의해 측면이 둘러싸이도록 형성되는 제 2형광격벽을 포함하며, 상기 제 1형광격벽과 상기 제 2형광격벽은 형광체의 함량이 서로 다르도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1형광격벽은 70 중량% 이상의 형광체를 함유하며, 상기 제 2형광격벽은 40중량% 이하의 형광체를 함유하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 바인더와 격벽 재료 및 형광체를 혼합하여 적색, 녹색, 청색별로 별도의 형광격벽 페이스트를 제조하는 페이스트 제조단계;
    스크린 프린트법, 샌드블래스트법, 리프트 오프법, 포토리소그래피법 중 선택된 어느 하나의 방법을 이용하여, 하부유전체층이 형성된 배면기판에 상기 적색, 녹색, 청색별로 별도로 제조된 형광격벽 페이스트를 벽부분과 바닥부분이 일체로 형성되도록 색상별로 도포하는 페이스트 도포단계;
    상기 형광격벽 페이스트를 열풍으로 건조시키는 건조단계; 및
    건조된 상기 형광격벽 페이스트를 고온에서 소성시키는 소성단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 페이스트 제조단계는 에틸셀룰로오스를 부틸카르비톨아세테이트 및 테르피네올의 혼합용매에 혼합하여 바인더를 제조하고, PbO, SiO2, B2O3 를 포함한 세라믹 분말 또는 유리입자를 혼합하여 격벽재료를 제조하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  10. 삭제
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 건조단계는 130 내지 200℃에서 이루어지며, 상기 소성단계는 450 내지 600℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
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