KR100830512B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 Aluminosilicate, Hydrous metal oxide, 산성염, Heteropolic acid, Ca10(PO4)6(OH)2 및 MgAl(CO3)(OH)·nH2O 등의 무기 이온 교환체가 0.1~10% 중량비로 포함된 상판 유전체 또는 버스 전극을 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면 Ag 이온에 의한 기판의 황색 변색을 방지할 수 있다.
PDP, 소다라임 유리 기판, 무기 이온 교환체

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법{A plasma display panel and a method for manufacturing it}
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생하는 기판의 황색 변색 현상을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 셀 구조의 일실시예를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 웰-타입 격벽을 나타낸 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 황색 변색 발생부 170 : 상부 기판
175 : 상판 유전체 180 : 보호막
190a : ITO 전극 190b : 버스 전극
190c : 블랙 매트릭스 210 : PDP 하판
220 : 하부 기판 230 : 어드레스 전극
235 : 하판유전체 240 : 격벽
245 : 형광체 260 : PDP 상판
270 : 상부 기판 275 : 상판유전체
280 : 보호막 280a : 제 1 보호막
280b : 제 2 보호막 290 : 서스테인 전극
290a : 투명 전극 290b : 버스 전극
295 : 방전 가스
본 발명은 멀티 미디어 시대의 새로운 화상 표시 장치 중의 하나인 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 'PDP'라 함)에 관한 것으로, 구체적으로는 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체에 관한 것이다.
멀티 미디어 시대의 도래와 함께 더 세밀하고, 더 크고, 더욱 자연색에 가까운 색을 표현해줄 수 있는 디스플레이 장치의 등장이 요구되고 있다. 그런데, 40인치 이상의 큰 화면을 구성하기에는 현재의 CRT(Cathode Ray Tube) 구조나 LCD(Liquid Crystal Display) 방식으로는 한계가 있어서, 평판표시장치 중 PDP가 각광받고 있으며 고화질 영상의 분야로 용도확대를 위해 고정세화와 대화면화가 급속도로 발전하고 있다.
PDP는 자체 발광형인 CRT와 비교하여 10cm 이하로 얇게 제작될 수 있고, 평면의 대화면(60~80inch)제작이 손쉬울 뿐 아니라 스타일(style)이나 디자인(design)면에서 종래 CRT와는 명확히 구별이 된다. PDP는 얇고 가벼우며, 자체 발광형으로 박진감, 현장감 있는 화상 구현이 가능하고, 구조가 간단하며 대화면 평 면 디스플레이(display)를 쉽게 제작할 수 있어, 일찍부터 HDTV(High Definition Television)의 적격 판정을 받아왔다.
PDP는 어드레스 전극을 구비한 하판과, 서스테인 전극쌍을 구비한 상판과 격벽으로 정의되는 방전셀을 가지며, 방전셀 내에는 형광체를 구비하여 이루어진다. 상기 상판과 하판 사이의 방전 공간 내에서 방전을 일으키며, 이 때 발생된 자외선이 형광체에 입사되어 가시광선이 발생하고, 상기 가시광선에 의하여 화면이 표시된다.
그러나, 상술한 종래의 플라즈마 디스플레이 패널은 아래와 같이 기판의 황색 변색 현상이 문제된다.
도 1은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생하는 기판의 황색 변색을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하여 종래의 플라즈마 디스플레이 패널에서 발생하는 기판의 황색 변색을 설명하면 다음과 같다.
버스 전극(190b)의 Ag가 상부 기판(170)으로 확산되면서, 상기 상부 기판(170)에 포함된 Na+이온과 이온 교환을 했다가 다시 Ag0 이온으로 환원되어 나오면서 나노 클러스터(nano cluster)를 형성하여 황색 변색을 일으킨다. 상술한 황색 변색의 원인이 되는 Ag의 확산은 주위에 산소(O2)가 존재하고, 온도가 높을수록 Ag+의 이온 형태로 확산이 더 잘되는데, 확산이 시작되는 온도는 대략 200~300℃ 정도의 온도이고, 350~400℃ 이상의 온도 구간에서 본격적으로 확산이 이루어진다. 버스 전극(190b)의 소성 공정은 통상적으로 공기(Air) 분위기에서 500~600℃에서 이 루어지기 때문에 공기 중에 포함된 산소와 500℃ 이상의 고온이 작용하여 Ag가 상부 기판(170)으로 확산을 일으키고, 이후의 공정 중에 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasma Resonance)에 의하여 황색 변색 현상이 발생하며, ITO(190a) 전극이 없을 경우에는 Ag가 상부 기판(170)에 도달하는 것이 더욱 용이하여 황색 변색 현상이 더욱 심하다. 상술한 황색 변색 문제는 패널을 외관상 좋지 않게 만들 뿐만 아니라 투과율을 떨어뜨리기 때문에 상부 기판(170)의 전체적인 광특성을 떨어뜨린다.
상기 상부 기판(170)으로는 소다라임 유리기판 또는 PD200 등이 사용되며, 소다라임 유리 기판의 Na 함량은 PD200의 3배 정도로 매우 높기 때문에 PD200에 비하여 황색 변색이 심하게 발생한다.
상술한 황색 변색 현상은 상부 기판(170) 중 전극 주변부(100)에서 발생하는데, ITO(Indium-Tin-Oxide) 전극(190a)이 존재하는 경우 버스 전극(190b)에서 ITO 전극(190a) 끝단까지의 간격이 특정 길이 이상일 경우에는 발생하지 않으나, 특정 길이 미만일 경우에는 ITO 전극(190a)이 존재하더라도 황색 변색이 발생하게 된다. 상기 황색 변색 현상을 완화하고자 종래에는 투명전극인 ITO(190a) 전극을 버스전극(190b) 옆 쪽으로 더 돌출되게 형성하였으나, 공정상에서 ITO(190a)의 어라인(align)이 어긋날 수 있으며, ITO(190a) 전극의 폭을 줄이거나 ITO(190a) 전극이 없는 구조의 플라즈마 디스플레이 패널의 설계시에는 별도의 황색 변색 방지책이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 기판의 황색 변색을 방지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 기판의 황색 변색을 방지하여, 광투과율이 뛰어나고 외관상 우수한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 무기 이온 교환체가 0.1~10% 중량비로 포함된 상판 유전체를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
상기 무기 이온 교환체는, Aluminosilicate, Hydrous metal oxide, 산성염, Heteropolic acid, Ca10(PO4)6(OH)2 및 MgAl(CO3)(OH)·nH2O 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 상판 유전체는, PbO가 40~60%의 중량비, B2O3가 10~30%의 중량비, SiO2가 10~30%의 중량비로 혼합된 유리 분말을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상부 기판 및 상기 상구 기판 상에 형성된 유지 전극쌍 상에, 무기 이온 교환체가 0.1~10%의 중량비로 포함된 상판유전체를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.
상기 상판 유전체를 형성하는 단계는, 인쇄법, 코팅법 및 그린 시트(green sheet)법 중 어느 하나의 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 상판 유전체를 형성하는 단계는, 상기 0.1~10% 중량비의 무기 이온 교 환체와 70~80% 중량비의 유리 분말 및 20~30% 중량비의 비히클(vihicle)을 포함한, 유전체 페이스트(paste) 및 그린 시트 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 유리 분말은, PbO가 40~60%의 중량비, B2O3가 10~30%의 중량비, SiO2가 10~30%의 중량비로 혼합된 것이 바람직하다.
상기 비히클은, 바인더 및 용제를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 무기 이온 교환체가 0.1~10%의 중량비로 포함된 버스 전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
상기 무기 이온 교환체는, Aluminosilicate, Hydrous metal oxide, 산성염, Heteropolic acid, Ca10(PO4)6(OH)2 및 MgAl(CO3)(OH)·nH2O 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 버스 전극은, 50~60%의 중량비의 Ag, 2~5%의 중량비의 유리 프릿(glass frit), 2~5%의 중량비의 단량체(monomer), 0~1%의 중량비의 CBT 및 0~5%의 중량비의 텍사놀(Texanol)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상부 기판 상에 형성된 투명 전극 상에, 무기 이온 교환체가 0.1 내지 10%의 중량비로 포함된 버스 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.
상기 상판유전체를 형성하는 단계는, 인쇄법, 코팅법 및 그린 시트(green sheet)법 중 어느 하나의 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 상판 유전체를 형성하는 단계는, 상기 0.1~10% 중량비의 무기 이온 교 환체와 50~60%의 중량비의 Ag와 2~5% 중량비의 유리 프릿(glass frit)와 2~5% 중량비의 단량체(monomer)와 0~1% 중량비의 CBT 및 0~5%의 중량비의 텍사놀(Texanol)을 포함한, 유전체 페이스트(paste) 및 그린 시트 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 Aluminosilicate, Hydrous metal oxide, 산성염, Heteropolic acid, Ca10(PO4)6(OH)2 및 MgAl(CO3)(OH)·nH2O 중 적어도 어느 하나의 무기 이온 교환체가 0.1~10% 중량비로 포함된 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 유전체를 제공한다.
본 발명은 Aluminosilicate, Hydrous metal oxide, 산성염, Heteropolic acid, Ca10(PO4)6(OH)2 및 MgAl(CO3)(OH)·nH2O 중 적어도 어느 하나의 무기 이온 교환체가 0.1~10% 중량비로 포함된 플라즈마 디스플레이 패널의 버스 전극을 제공한다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 상판 유전체 또는 버스 전극에 Na+이온을 포착하는 무기 이온 교환체를 첨가하여 Ag+이온과 Na+이온 사이의 이온 교환을 방지하여, 결과적으로 Ag+가 Ag0으로 환원되는 양을 줄임으로써 상부 기판의 황색 변색을 억제한다.
상기 무기 이온 교환체는 Na+이온을 선택적으로 포착할 수 있는 물질로서, Zeolite 등의 Aluminosilicate, Sb2O5·2H2O 및 Bi2O3·3H2O 등의 Hydrous metal Oxide, Zr(HPO4)2·H2O 및 Ti(HPO4)2·H2O 등의 산성염, (NH4)3Mo12(PO4)40·nH2O 등의 Heteropolic, 그리고 Ca10(PO4)6(OH)2, MgCl(CO3)(OH)·nH2O 등이 있다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 셀 구조의 일실시예를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 웰-타입 격벽을 나타낸 사시도이다.
도 2 및 3을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.
3전극 교류 면방전형 PDP는 하부 기판(220) 상의 일부에 어드레스 전극(230)이 구비되고,상기 하부 기판(220)과 어드레스 전극(230) 상에 하판 유전체(235)가 구비된다. 상기 하판 유전체(235) 상의 일부에는 격벽(240)이 형성되는데, 상기 격벽(240)에 의해 이웃한 방전셀이 분리되며, 상기 격벽(240)의 측면 및 상기 하판유전체(235) 상에는 형광체(245)가 구비된다.
이상이 PDP 하판(210)의 구조이며, 이하에서 PDP 상판(260)의 구조를 설명한다.
상부 기판(270) 상에 상기 어드레스 전극(230)과 교차되도록 일정한 간격을 두고 서스테인 전극쌍(290)이 구비되는데, ITO 전극(290a)은 도전율이 낮아 버스 전극(290b)이 추가로 구비되어 상기 서스테인 전극쌍(Y,Z)의 저항을 줄이게 된다. 상기 상부 기판(270)과 서스테인 전극쌍(290) 상에는 상판 유전체(275)가 구비되고, 상기 상판 유전체(275) 상에 보호막(280)이 구비되는 데, 상기 상판 유전체(275)의 조성은 후술한다.
상기 PDP 하판(210)과 상기 PDP 상판(260)이 마주보도록 접합되어 PDP 방전셀을 형성하는데, 상기 투명 전극(290a)과 상기 버스 전극(290b)의 사이에는 블랙 매트릭스(290c)가 구비되어 PDP에 유입되는 외부광을 흡수하는 역할을 하는데, 상기 블랙 매트릭스(Black Matrix)는 격벽의 상부에 형성되기도 한다. 이 때, PDP 상판(260)과 하판(210) 및 격벽(240)으로 정의되는 방전셀 내에는 방전가스(295)가 주입되는데, 상기 방전가스(상5)는 불활성기체로서 He+Xe 또는 Ne+Xe 또는 He+Ne+Xe 가스 등이 주입된다.
상기 상판 유전체(275)에는 상술한 무기 이온 교환체가 0.1~10% 포함되고, 유리 분말을 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 상판 유전체가 Pb 계열일 경우 상기 유리 분말은 PbO가 40~60%의 중량비, B2O3가 10~30%의 중량비, 그리고 SiO2가 10~30%의 중량비로 혼합된 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 유리 분말은 중심 입경이 1~5㎛(마이크로 미터)인 것이 바람직하다.
상술한 무기 이온 교환체가 포함된 상판 유전체를 포함한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.
상술한 무기 이온 교환체가 0.1~10%의 중량비로 포함된 상판 유전체를 인쇄 법, 코팅법 및 그린 시트(green sheet)법 중 어느 하나의 방법을 사용하여, 상부 기판 및 유지 전극쌍 상에 형성한다. 상술한 방법은 통상의 상판 유전체의 형성방법과 동일하나, 유전체 페이스트 또는 그린 시트는 상술한 중량비를 갖는 무기 이온 교환체 외에 유리 분말이 70~80%의 중량비로 포함되어 있고, 비히클이 20~30%의 중량비로 포함되어 있다. 상기 비히클은 에틸셀룰로오즈 등의 바인더와 α-terpineol, BCA 등의 용제를 포함하여 이루어지며, 유전체 페이스트 또는 그린 시트가 상부 기판 상에 도포된 후 소성 공정을 거치면, 상기 비히클 성분은 상판 유전체 상에 거의 남아 있지 않게 된다.
이어서, 상술한 무기 이온 교환체가 포함된 버스 전극을 포함한 플라즈마 디스플레이 패널의 일실시예 및 그 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
상기 버스 전극은, 상술한 무기 이온 교환체가 0.1~10%의 중량비로 포함되고, 50~60%의 중량비의 Ag, 2~5%의 중량비의 유리 프릿(glass frit), 2~5%의 중량비의 단량체(monomer), 0~1%의 중량비의 CBT 및 0~5%의 중량비의 텍사놀(Texanol)을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상술한 조성을 갖는 그린 시트 또는 페이스트를, 투명 전극 상에 인쇄법 코팅법 또는 그린 시트 법 등으로 형성한 후 소성 공정을 거쳐서 버스 전극의 형성 공정을 마치며, 나머지 조성 및 공정은 종래의 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법과 동일한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법의 일실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 상판 유전체 또는 버스 전극에 Na+이온을 포착하는 무기 이온 교환체를 첨가되어, Ag+이온과 Na+이온 사이의 이온 교환을 방지하여, 결과적으로 Ag+가 Ag0으로 환원되는 양을 줄임으로써 상부 기판의 황색 변색을 억제한다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능해도 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 따르면, 기판의 황색 변색을 방지할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 따르면, 기판의 황색 변색이 방지되어 광투과율이 뛰어나고 외관상 우수하다.

Claims (16)

  1. 무기 이온 교환체가 0%를 초과하고 10% 이하의 중량비로 포함된 상판 유전체를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 무기 이온 교환체는,
    Aluminosilicate, Hydrous metal oxide, 산성염, Heteropolic acid, Ca10(PO4)6(OH)2 및 MgAl(CO3)(OH)·nH2O 중 적어도 어느 하나인 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 상판 유전체는,
    PbO가 40~60%의 중량비, B2O3가 10~30%의 중량비, SiO2가 10~30%의 중량비로 혼합된 유리 분말을 더 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 상부 기판 및 상부 기판 상에 형성된 유지 전극쌍 상에, 무기 이온 교환체가 0%를 초과하고 10% 이하의 중량비로 포함된 상판유전체를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 상판 유전체를 형성하는 단계는,
    인쇄법, 코팅법 및 그린 시트(green sheet)법 중 어느 하나의 방법을 사용하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 무기 이온 교환체가 0%를 초과하고 10% 이하의 중량비로 포함된 버스 전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 무기 이온 교환체는,
    Aluminosilicate, Hydrous metal oxide, 산성염, Heteropolic acid, Ca10(PO4)6(OH)2 및 MgAl(CO3)(OH)·nH2O 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 버스 전극은,
    50~60%의 중량비의 Ag, 2~5%의 중량비의 유리 프릿(glass frit), 2~5%의 중량비의 단량체(monomer), 0~1%의 중량비의 CBT 및 0~5%의 중량비의 텍사놀(Texanol)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 상부 기판 상에 형성된 투명 전극 상에, 무기 이온 교환체가 0%를 초과하고 10% 이하의 중량비로 포함된 버스 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 버스 전극을 형성하는 단계는,
    인쇄법, 코팅법 및 그린 시트(green sheet)법 중 어느 하나의 방법을 사용하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  14. 삭제
  15. Aluminosilicate, Hydrous metal oxide, 산성염, Heteropolic acid, Ca10(PO4)6(OH)2 및 MgAl(CO3)(OH)·nH2O 중 적어도 어느 하나의 무기 이온 교환체가 0%를 초과하고 10% 이하의 중량비로 포함된 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 유전체.
  16. Aluminosilicate, Hydrous metal oxide, 산성염, Heteropolic acid, Ca10(PO4)6(OH)2 및 MgAl(CO3)(OH)·nH2O 중 적어도 어느 하나의 무기 이온 교환체가 0%를 초과하고 10% 이하의 중량비로 포함된 플라즈마 디스플레이 패널의 버스 전극.
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