KR100895368B1 - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유전체층의 황변 및 절연파괴의 발생을 억제할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 유전체층을 구성하는 유리로는 유리 중에서 3가 또는 4가의 이온배치를 취할 수 있는 금속산화물 MO2를 함유하는 유리를 이용한다. 이에 의해서, Ag로 이루어지는 전극으로부터 Ag가 이온화되어 유전체층으로 확산되었다고 해도 Ag가 응집하여 콜로이드화되지 않고 이온화된 상태를 유지할 수 있다. 따라서, Ag의 콜로이드화에 기인하는 황변 및 절연파괴를 억제할 수 있다.
유전체층, 금속산화물, 콜로이드화, 플라즈마 디스플레이 패널, 유전체유리

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법{PLASMA DISPLAY PANEL AND PRODUCTION METHOD THEREFOR}
본 발명은 컴퓨터 및 텔레비전 등의 화상표시에 이용하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
최근, 화상표시에 이용되는 음극선관 디스플레이(CRT), 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)로 대표되는 디스플레이 디바이스에서는 하이비전 텔레비전을 비롯한 고품위 대화면을 실현하는 것이 기대되고 있다.
이들의 디스플레이 디바이스 중에서 가장 많이 보급되고 있는 CRT는 해상도나 화질면에서 우수하지만, 두께와 중량면에서 40인치 이상의 대화면을 실현하는 디바이스로서는 적합하지 않다. 한편, LCD는 소비전력이 적고, 구동전압도 낮다는 우수한 성능을 갖고 있지만, 대화면화가 곤란하고, 시야각에도 한계가 있다. 이에 대하여, PDP는 시야각이 넓고 또한 박형화 및 대화면화가 비교적 용이하며, 이미 40인치급의 제품이 개발되어 있다(예컨대, 기능재료(機能材料) 1996년 2월호 제 16권 제 27페이지).
PDP는 가스방전패널의 일종이고, 일반적으로 전면 유리기판과 배면 유리기판이 격벽을 개재하여 대향배치된 구성을 갖는다.
전면 유리기판의 대향면에는 Ag나 Cr/Cu/Cr로 이루어지는 도전성의 금속전극이 복수쌍 나열되어 설치되고, 당해 금속전극을 절연피복하도록 유전체층이 형성되며, 그 위에 Mg0 등으로 이루어지는 보호층이 피복된다. 배면 유리기판에서도 그 대향면 상에 금속전극이 복수 나열되어 설치되고, 이것을 피복하는 유전체층이 형성되고, 또 그 위에는 격벽이 나열되어 설치되며, 격벽과 격벽 사이에는 형광체층이 도포되어 있다. 전면 유리기판과 배면 유리기판 사이에는 희가스 등으로 이루어지는 방전가스가 봉입되어 있다. PDP의 구동시에는 전면 유리기판에 형성된 전극쌍에 펄스전압을 인가함으로써 봉입된 방전가스로부터 자외선이 방사되고, 이 자외선이 배면 유리기판에 설치된 형광체층을 여기발광시킨다. 이 형광체층으로부터 발광한 광은 유전체층 및 전면 유리기판 등을 통과하여 사용자에게 보여진다.
여기서, 전면 유리기판에 형성되는 유전체층은 일반적으로 저융점유리로 구성되고, 그 특성으로서는 투명도가 높은 것, 소성온도가 500∼600℃ 정도인 것, 충분한 내전압을 갖는 것 등이 요구되고 있다.
종래의 유전체층에서는 충분한 내압을 갖는 PbO나 Bi2O3계 유리가 이용되고 있다. 그러나, 이들은 비유전율이 10∼12로 크기 때문에, 방전시에 흐르는 전류량을 크게 하여 PDP에서의 소비전력이 많아지는 경향이 있다.
그래서, 유전체층으로서, 비유전율이 비교적 낮은 SiO2를 이용하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, SiO2는 증착법이나 스퍼터링법에 의해 성막되므로, 유전체층으로서 필요한 두께(20∼30㎛ 정도)까지 형성하는 것이 곤란한 데다가, 형성된 막 에는 균열이 생기기 쉬워, 충분한 내압을 확보하기가 곤란하였다.
한편, 유전체층에 이용하는 유리로서 상술한 바와 같은 PbO나 Bi2O3을 함유하지 않고, 비유전율이 종래보다 낮고 또한 연화점이 50O∼6O0℃인 Na2O-B2O3 -SiO2계 유리, Na2O-B2O3-ZnO계 유리가 개발되어 있다(예컨대, 일본 특허공개평 9-199037호 공보, 일본 특허공개평 9-278482호 공보 참조). 이들 유리에는 유리의 연화점을 저하시키기 위한 Na2O(산화나트륨), K2O(산화칼륨), Li2O(산화리튬) 등의 알칼리 금속산화물로 이루어지는 연화점 저하성분이 첨가되어 있고, 이들에 의해 유리의 연화점이 낮아지므로 유전체층의 소성을 비교적 낮은 온도에서 행할 수 있다.
그런데, 이러한 연화점 저하성분이 첨가된 유리를 유전체층에 이용하는 경우에는 유전체층이나 전면 유리기판이 노랗게 변하는 황변(黃變) 가능성이 있다. 이런 황변이 발생하는 메커니즘은 다음과 같이 생각할 수 있다.
전면 유리기판에 설치되는 표시전극에는 Ag나 Cu가 이용되고 있고, 유전체층을 형성할 때에 행해지는 소성시에서, Ag나 Cu가 이온화되어 유전체층이나 전면 유리기판 내에 녹아 확산되는 경우가 있다. 이 확산된 Ag 이온이나 Cu 이온은 유전체층 중의 연화점 저하성분이 이온화된 Na 이온 등의 알칼리금속의 이온이나, 전면 유리기판에 함유되는 Sn 이온(2가)에 의해 환원되기 쉽고, 그 경우에는 콜로이드화된다. 이와 같이 Ag나 Cu가 콜로이드화된 경우, 유전체층이나 전면 유리기판에서는 황색이나 갈색으로 변색되는, 소위 황변이 생긴다(예컨대 J. E. SHELBY and J.VITKO. Jr Journal of Non Crystalline Solides vol. 50 (1982) 107-117). 이와 같이 황변한 유리는 파장 400nm의 광을 흡수하기 때문에, PDP에서는 청색의 휘도가 저하되거나 색도의 악화가 생기기도 한다. 또, Ag나 Cu의 콜로이드는 도전성이기 때문에, 유전체층의 절연내압을 저하시키거나, 이온보다 훨씬 큰 콜로이드입자로서 석출되기 때문에, 유전체층을 투과하는 광을 반사하여 PDP의 휘도를 저하시키는 원인이 된다.
이러한 유전체층에서의 절연내압의 저하나 황변의 발생을 억제하기 위해, 유전체층을 표시전극과 직접 접촉하는 부분에 연화점 저하성분을 함유하지 않는 PbO계 유리를 이용하여 피막한 후, 그 위에 유전율이 낮은 Na2O-B2O3-SiO 2계 유리를 적층한 2층 구조의 유전체층으로 하는 방법도 생각할 수 있지만, 유전체층의 제조공정수가 증가하여 비용이 높아지기 때문에, 바람직하지 못하다. 또, 환경보호의 관점에서 납(Pb)을 사용하지 않고자 한다는 요망도 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 유전율을 낮게 하기 위해서 PbO를 함유하지 않고, 또한 내압이 높은 유전체층을 구비하며, 전면 유리기판이나 유전체층 자체의 황변을 억제하는 것과 함께, 절연파괴가 없는 신뢰성이 높은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 플라즈마 디스플레이 패널은 금속전극과, 당해 금속전극을 피복하는 유전체층을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널로서, 유전체 층이 산화아연과, 산화붕소와, R2O 및 MO2를 유리의 조성으로서 포함하는 유리에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 단, R2O는 산화리튬, 산화나트륨, 산화칼륨, 산화루비듐, 산화세슘, 산화구리, 산화은으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나의 물질이고, MO2는 산화망간(Ⅳ), 산화세륨(Ⅳ), 산화주석(Ⅳ), 산화안티몬(Ⅳ)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 또는 2 이상의 물질이다.
이것에 의하면, 금속전극에 일반적으로 사용되는 은이나 구리가 이온화되어 유전체층이나 전면 유리기판에 확산되었다고 해도, 이들 금속을 이온화된 상태로 유지할 수 있다. 따라서, 은이나 구리가 응집하여 콜로이드화되는 것을 억제할 수 있으므로, 콜로이드화에 기인하는 유전체층이나 전면 유리기판의 황변이나 절연파괴를 억제할 수 있다.
여기서, 알칼리 금속산화물 R2O는 유리의 연화점을 저하시키는 것과 함께, 유전체층의 내압을 향상시킬 수 있다. 이 알칼리 금속산화물 R2O의 첨가에 의해 유리를 용융하였을 때의 표면장력이 저하되어 유동성이 향상되므로, 유전체층 중에 핀홀이나 균열이 형성되는 것이 억제되어, 유전체층의 내압이 향상되기 때문이다. 단, 연화점 저하성분인 알칼리 금속산화물 R2O는 황변을 촉진시키는 물질이고, 그 첨가량이 10중량%을 초과하면 유전체층 등을 심하게 황변시키기 때문에 10중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
그러나, 이러한 조성을 갖는 유리를 유전체층에 이용했다고 해도, 그 조성에 MO2가 함유되어 있지 않으면 유전체층에서는 눈으로 보아서는 황변이 눈에 띄지 않 지만(유리의 황변을 나타내는 b* 값은 5 전후를 나타냄), 실제로는 황변이 발생하기 때문에, PDP에서는 색온도가 크게 저하되어 표시화상의 화질저하를 초래한다.
그래서, 추가로 상기 MO2를 함유하는 유리를 유전체층에 이용하는 것에 의해 유전체층이나 전면 유리기판에서는 내압을 높게 유지하여 절연파괴를 억제하면서 황변의 발생을 억제할 수 있다.
이것에 의해, 유전율을 낮게 하기 위해 PbO나 Bi2O3을 함유하지 않고, 또한 내압을 높게 하기 위해 알칼리 금속산화물(R2O)을 함유하고 있는 P2O5계 유리 또는 ZnO계 유리로 이루어지고, 전면 유리기판이나 유전체층 자체의 황변을 억제하는 것과 함께, 절연파괴가 없는 신뢰성이 높은 유전체층을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
또, 구체적으로는 유전체층을 구성하는 유리의 조성비가 산화아연 : 35∼44중량%, 산화붕소 : 35∼55중량%, 산화규소 : 5∼15중량%, R2O : 1∼5중량%, MO2 : 0.5∼10중량%의 것에서, PDP의 황변 및 절연파괴의 발생을 억제할 수 있는 것을 확인하고 있다.
또, 유전체층을 구성하는 유리에는 추가로 산화알루미늄이 첨가되어 있는 것에 대해서도 적용할 수 있다. 이 산화알루미늄은 유전체층의 분상(分相)을 억제하는 작용이 있다.
구체적으로는, 유전체층을 구성하는 유리의 조성비가 산화아연 : 20∼43중량%, 산화붕소 : 38∼55중량%, 산화규소 : 5∼17중량%, 산화알루미늄 : 1 ∼10중량%, R2O : 1∼5중량%, MO2 : 0.2∼5중량%인 것에서, PDP의 황변 및 절연파괴를 억제할 수 있는 것을 확인하고 있다.
또, 유전체층을 구성하는 유리에는 추가로 산화인(V)이 첨가되어 있는 것에 대해서도 적용할 수 있다.
구체적으로는, 유전체층을 구성하는 유리는 그 조성비가 산화아연 : 20∼35중량%, 산화붕소 : 30∼55중량%, 산화규소 : 5∼12중량%, 산화인(V) : 15∼25중량%, R2O : 0.1∼5중량%, MO2 : 0.5∼10중량%인 것에서, PDP의 황변 및 절연파괴를 억제할 수 있다.
또, R2O가 산화칼륨이고, 유전체층을 구성하는 유리의 조성비가 산화아연 : 10∼25.5중량%, 산화붕소 : 20∼40중량%, 산화규소 : 10∼30중량%, 산화알루미늄 : 5∼25중량%, 산화칼륨 : 3∼10중량%, MO2 : 0.5∼5중량%인 것에서, PDP의 황변 및 절연파괴를 억제할 수 있는 것을 확인하고 있다.
또, R2O가 산화리튬이고, 유전체층을 구성하는 유리의 조성비가 산화아연 : 10∼19중량%, 산화붕소 : 20∼40중량%, 산화규소 : 10∼30중량%, 산화알루미늄 : 5∼25중량%, 산화리튬 : 3∼10중량%, MO2 : 1∼5중량%인 것에서도 PDP의 황변 및 절연파괴를 억제할 수 있다.
또, 유전체층은 PbO 및 Bi2O3을 함유하지 않고, 알칼리금속의 산화물 (R2O : R은 Li, K, Na, Cu, Ag, Cs, Rb로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나의 물질)의 함유량이 10중량% 이하인 ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3-R 2O계 유리, P2O5-ZnO-B2O3-SiO2-R2 O계 유리 또는 ZnO-B2O3-SiO2-MO-R2O계 유리(단, M은 Mg, Ca, Sr, Ba로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 물질)에 대하여, 유리 중에서 3가 또는 4가의 이온배치를 취할 수 있는 금속산화물 MO2를 0.5∼5중량% 첨가한 유리로 구성되어 있는 것에 대해서도 적용할 수 있다.
특히, 금속전극으로서는 은전극 또는 크롬/구리/크롬전극을 이용한 것에서, 황변방지 및 절연파괴의 억제효과가 높다.
도 1은 PDP의 주요부 사시도.
도 2는 도 1에서의 PDP를 x축방향을 따라 본 측면도.
도 3은 도 1에서의 PDP를 y축방향을 따라 본 측면도.
도 4는 각 제조공정에서의 전면 패널의 측면도.
도 5는 잉크젯장치의 개략도.
이하, 본 발명에 관한 PDP의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 본원발명의 이하에 나타내는 실시예 및 각 도면은 예시를 목적으로 한 것으로, 본 발명이 이들에 한정되는 것은 아니다.
(PDP의 구성)
우선, PDP의 구성에 대하여 설명한다.
도 1은 본 실시예에 관한 PDP(AC형)의 부분사시도이고, 도 2는 도 1에서의 PDP를 x축방향을 따라 본 단면도이며, 도 3은 도 1에서의 PDP를 y축방향을 따라 본 단면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, PDP는 전면 패널(10)과 배면 패널(20)을 구비하며, 전면 패널(10)에서의 전면 유리기판(11)과 배면 패널(20)에서의 배면 유리기판(21)이 격벽(24) 등을 개재하여 서로 평행하게 배치되고, 각 기판(11, 21)에서의 외주부가 프릿유리(도시 생략) 등에 의해 밀봉된 구성을 갖는다.
전면 패널(10)은 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 전면 유리기판(11)의 대향면 상에 스트라이프형상의 주사전극(12a) 및 유지전극(12b)이 서로 평행하게 형성되고, 각 전극(12a, 12b)을 피복하는 유전체층(13)이 설치되는 것과 함께, 유전체층(13)에 보호층(14)이 피복되어 있다. 도 1 및 도 3에서는 주사전극(12a)과 유지전극(12b)을 한쌍밖에 도시하지 않고 있지만, 실제로는 주사전극(12a)과 유지전극(12b)이 쌍으로 된 전극쌍이 복수 설치되어 있다.
전면 유리기판(11)은 플로팅법에 의해 형성된 붕규산나트륨계 유리로 이루어진다.
주사전극(12a) 및 유지전극(12b)은 도 3에 나타내는 바와 같이, ITO나 SnO2로 이루어지는 투명전극(12a1, 12b1)과, 그 일부에 적층된 버스라인으로서 기능하는 Ag나 Cr/Cu/Cr로 이루어지는 금속전극(12a2, 12b2)으로 구성된다. 또, 여기에서는 주사전극(12a) 및 유지전극(12b)이 투명전극(12a1, 12b1)을 구비하고 있지만, 각 전극(12a, 12b)은 투명전극이 없는 금속전극(12a2, 12b2)만으로 이루어지는 구성으로 해도 된다.
유전체층(13)은 유전체유리로 이루어지는 막두께가 15∼40㎛의 층이고, 주사전극(12a) 및 유지전극(12b)을 절연하는 작용을 갖는다.
보호층(14)은 산화마그네슘(Mg0)으로 이루어지는 층이고, PDP의 구동시에 방전에 의한 스퍼터링으로부터 유전체층(13)을 보호하는 작용을 갖는다.
배면 패널(20)은 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 배면 유리기판(21)과, 배면 유리기판(21) 상에 스트라이프형상으로 나열되어 설치된 어드레스전극(22)과, 어드레스전극(22)을 피복하는 유전체층(23)과, 유전체층(23) 위에 어드레스전극(22)과 병행하게 나열되어 설치된 격벽(24)과, 격벽(24)과 격벽(24) 사이에 피복된 RGB 각 색의 형광체층(25)을 구비한다.
전면 유리기판(11)과 배면 유리기판(21)의 간극에는 격벽(24)에 의해 100∼200㎛ 정도의 간격으로 구획된 방전공간(30)이 형성되어 있고, 여기에는 Ne-Xe 등으로 이루어지는 방전가스가 봉입되어 있다.
PDP의 구동시에서는 전면 패널(10)에서의 주사전극(12a)과 배면 패널(20)에서의 어드레스전극(22)에 방전가스의 방전개시전압 이상으로 되는 전압을 인가하는 것에 의해, 전면 패널(10)에서의 보호층(14)의 표면 근방에서 방전을 생기게 한다. 여기서, 방전가스의 방전개시전압은 주사전극(12a)과 어드레스전극(22)의 거리, 방전가스의 종류와 봉입압력, 유전체층(13, 23) 및 보호층(14)의 두께 등에 따라 다르다. 보호층(14)의 표면 근방에서 방전이 생기면 전리에 의해 양이온이나 전자가 발생하고, 이들이 그 극성과 반대극성을 갖는 주사전극(12a) 및 유지전극(12b)으로 향하여 이동한다. 이것에 의해, 저항값이 높은 Mg0로 이루어지는 보호층(14) 표면이 대전하는 것이지만, 그 저항값이 높기 때문에 대전은 감소하지 않고, 보호층(14)에는 소위 벽전하가 형성된다. 이 벽전하에 의해, 방전공간 내에는 주사전극(12a) 및 유지전극(12b)에 인가되는 전압은 역극성의 전계가 형성되므로, 방전공간에서의 전계가 약하게 되어 상기 방전은 즉시 정지된다.
다음에, 주사전극(12a)과 유지전극(12b)에 방전유지펄스를 인가함으로써 방전이 개시 및 유지된다. 여기서, 방전공간에서는 상기 벽전하에 의해 방전이 발생하기 쉬운 상태로 되어 있고, 방전유지펄스의 전압은 방전개시전압 이하의 전압이면 된다. 이와 같이, 방전유지펄스가 인가되는 것에 의해, 간헐적으로 방전이 유지되고, 이 방전에 의해 방전가스로부터 자외선이 발생된다. 이 자외선이 배면 패널(20)에서의 형광체층(25)을 여기발광시키고, 이 발광된 광이 전면 패널(10)을 투과하여 PDP에서는 화상표시가 행해진다.
(유전체층(13)의 조성)
본 발명에서는 전면 유리기판(11) 및 유전체층(13)의 황변을 억제할 수 있는 유전체층(13)의 조성을 발견한 점에 특징을 갖고 있다.
예를 들면, 유전체층(13)의 형성에 사용하는 유전체 유리로서는 ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3-R2O-MO2계 유전체유리, ZnO-B2 O3-SiO2-R2O-MO2계 유전체유리, P2O5 -ZnO-B2O3-SiO2-R2O-MO2계 유전체유리, ZnO-B2O3-SiO2 -CuO-R2O-MO2계 유전체유리가 있다. 또, 상기 각 유리에 함유되는 MO2는 MnO2, CeO2, SnO2, SbO2 로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 또는 2 이상의 물질이고, R2O는 Li2O, Na2O, K2O, Rb2O, Cs2O, Cu2O, Ag2O로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나의 물질이다.
이들의 유전체 유리에는 유리 중에서 3가 또는 4가의 이온배치를 취할 수 있는 금속 M(M은 Mn, Ce, Sn, Sb로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 또는 2 이상의 물질)의 산화물 MO2가 함유되어 있다.
여기서, 3가 또는 4가의 이온배치를 취할 수 있는 금속산화물 MO2가 유전체유리에 함유되어 있으면, 주사전극(12a) 및 유지전극(12b)으로부터 용해된 Ag 이온이나 Cu 이온이 유전체층(13)에 확산되어 일단은 Ag나 Cu로 환원되었다고 해도 3가나 4가의 금속이온이 Ag나 Cu의 전자를 추출하면서 자신이 2가의 금속이온으로 환원됨으로써, Ag+나 Cu2+ 이온의 상태로 되돌릴 수 있다. 그 때문에, 유전체층(13) 내에서, Ag나 Cu는 이온화한 상태로 유지된다고 생각되어, 각 전극(12a, 12b)으로부터 확산된 Ag나 Cu는 응집되어 콜로이드화되는 것이 억제된다. 이것에 의해, 유전체층(13)에서는 황변이 억제되는 것과 함께, 절연파괴도 발생하지 않는다. 또, 유전체층(13)에 함유된 금속산화물 MO2는 이것과 접촉하는 전면 유리기판(11)에도 확산된다고 생각되므로, 전면 유리기판(11)에서도 황변의 발생이 억제된다.
구체적인 조성으로서, ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3-R2 0-MO2계 유전체유리에서는 ZnO가 20∼43중량%, B2O3이 38∼55중량%, SiO2가 5∼17중량%, Al2O 3이 1∼10중량%, R2O가 1∼5중량%, MO2가 0.5∼5중량%의 것을 사용할 수 있다.
또, ZnO-B2O3-SiO2-R2O-MO2계 유전체유리에서는 ZnO가 35∼44중량%, B2O3이 35∼55중량%, SiO2가 5∼15중량%, R2O가 1∼5중량%, MO2가 0.5∼10중량%의 것을 사용할 수 있다.
P2O5-ZnO-B2O3-SiO2-R2O-MO2계 유전체유리에서는 P2O5가 15∼25중량%, ZnO가 20∼35중량%, B2O3이 30∼55중량%, SiO2가 5∼12중량%, R2O가 0.1∼5중량%, MO2가 0.5∼10중량%의 것을 사용할 수 있다.
ZnO-B2O3-SiO2-CuO-R2O-MO2계 유전체유리에서는 ZnO가 35∼45중량%, B2O3이 20∼35중량%, SiO2가 5∼20중량%, CuO가 0.1∼5중량%, R2O가 0.1∼5중량%, MO2 가 0.5∼10중량%의 것을 사용할 수 있다.
여기서, ZnO는 유리의 연화점을 크게 올리지 않고 열팽창계수를 내리는 작용을 갖는다. 또, B2O3은 유리의 주성분이고, 연화점을 내리는 작용을 가지며, 그 함유량이 55중량%을 초과하면 유리가 분상되어 투과율이 저하되기 쉬워진다. SiO2는 유리구조체로서 필수적이지만, 그 함유량이 5중량% 미만이면 유리화하기 어렵고, 20중량%을 초과하면 유리의 연화점이 지나치게 높아진다. Al2O3은 유리의 분상을 억제하는 작용을 갖고, 그 함유량이 1O중량%을 초과하면 유리 중에 결정이 생겨 투과 율이 저하된다. R2O는 유리의 연화점을 저하시키고, 유리의 용융시에서의 유동성을 향상시키는 작용을 갖고, 10중량%을 초과하는 함유량으로 하면, 열팽창계수가 증가되는 것과 함께 유리의 내압도 저하하기 때문에, 1∼5중량%의 범위가 바람직하다. MO2는 패널의 황변을 방지하는 작용을 갖고, 그 함유량은 0.5중량% 이상, 10중량% 이하가 바람직하다. 0.5중량% 미만이면 황변을 방지할 수 없고, 10중량%을 초과하면 유리를 착색하기 때문이다.
상기 각 조성을 갖는 유전체유리는 그 유전율이 6∼7 정도로 산화납(PbO)계 유리나 산화비스무스(Bi2O3)계 유리(유전율이 10∼13 정도)에 비해 낮은 값을 취한다. 그 때문에, 이들의 유전체유리를 PDP의 유전체층에 이용함으로써, 그 구동시에 흐르는 전류량을 작게 할 수 있으므로, 소비전력을 억제할 수 있다. 또, 유전체층에 3가 또는 4가의 이온배치를 취하는 금속산화물 MO2가 함유되어 있으므로, 패널의 황변을 억제할 수 있다. 또, 유전체층 중에 핀홀이나 균열의 발생을 억제하는 R2O를 함유하는 것과 함께, 유전체층 중의 도전성을 갖는 은이나 구리의 콜로이드발생을 억제할 수 있는 MO2를 함유하므로, 절연파괴가 발생되지 않는다. 이 절연파괴에 대해서는 배면 패널(20)에서의 유전체층(23)에서도 동일한 조성의 유전체유리를 이용하고 있으므로, 전면 패널(10)과 마찬가지로 배면 패널(20)에서도 발생되지 않는다고 생각된다. 또, R2O는 종래의 PbO계 유리에 첨가하는 것보다 본원발명의 ZnO계 유리에 첨가하는 쪽이 유전체층의 내압향상성에서 현저한 효과를 갖는 것을 확인하고 있다.
또, PbO나 Bi2O3을 함유하지 않고, 알칼리금속의 산화물(R2O : R은 Li, K, Na, Cu, Ag, Cs, Rb로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나의 물질임) 함유량이 10중량% 이하인 ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3-R2O계 유리, P2O5-ZnO-B2O3-SiO2-R2O계 유리나 ZnO-B2O3-SiO2-MO-R2O계 유리(단, M은 Mg, Ca, Sr, Ba로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 또는 2 이상의 물질임)에 대하여, 3가 또는 4가의 이온배치를 취할 수 있는 금속산화물 MO2를 첨가하더라도, 상기와 같은 이유에 의해 본 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다고 생각된다. 이 경우에는 유리에 금속산화물 MO2를 첨가하는 양이 0.5∼5중량%의 범위가 바람직하다. 그 함유량이 0.5중량% 미만이면 황변을 억제하는 효과가 없고, 5중량%을 초과하면 유리가 MO2에 의해 착색되기 때문이다.
(PDP의 제조방법)
＜ 전면 패널(10)의 작성 ＞
전면 패널(10)은 전면 유리기판(11)에 주사전극(12a) 및 유지전극(12b)을 형성한 후, 상기 조성을 갖는 유전체 유리분말을 사용하여 유전체층(13)을 피복하고, 이 위에 보호층(14)을 피복함으로써 형성된다.
(1) 주사전극(12a) 및 유지전극(12b)의 형성
주사전극(12a) 및 유지전극(12b)의 형성방법을 도 4를 이용하여 설명한다.
도 4의 (a)∼도 4의 (h)는 전면 유리기판(11) 상에 주사전극(12a) 및 유지전 극(12b)을 형성할 때의 각 공정에서의 전면 유리기판(11)의 측면도이다.
우선, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 전면 유리기판(11)을 준비한다.
다음에, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 전면 유리기판(11)의 한쪽 표면에 대하여 ITO(산화인듐과 산화주석으로 이루어지는 투명도체)를 0.12㎛의 두께가 될 때까지 스퍼터링법을 이용하여 피막한다.
다음에, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, ITO막 위에 포토레지스트층을 형성한다. 그리고, 도 4의 (d)에 나타내는 바와 같이, 전극형상의 구멍(122a)이 형성된 마스크(122)를 이용하여 포토레지스트층(121)을 덮고, 광을 노광시킨다. 이것에 의해, 마스크(122)에서의 구멍(122a)과 대응하는 포토레지스트층(121)은 경화하는 것과 함께, 그 이외의 곳은 경화되지 않은 상태로 된다. 그리고 이 포토레지스트층(121)을 현상액을 이용하여 현상함으로써, 경화되지 않은 포토레지스트층(121)을 세척한다. 그 후, 샌드블러스트나 에칭을 행함으로써, 도 4의 (e)에 나타내는 바와 같이, 포토레지스트층(121)이 세척된 부분의 ITO막이 제거되고, 주사전극(12a) 및 유지전극(12b)에서의 각 투명전극(12a2, 12b2)이 형성된다. 또, 투명전극(12a)과 투명전극(12b)의 거리는 40인치급의 PDP에 적합하도록 0.08mm로 하고 있다. 또, 포토리소그래프법을 이용하여 투명전극을 형성하는 이외에도 레이저가공법을 이용하여 형성할 수도 있다.
그리고, 그 위에 감광성의 은페이스트를 전면에 도포한 후, 상기와 마찬가지로 포토리소그래프법을 이용하여 폭 40㎛의 Ag 버스라인전극을 형성한다. 그 후, 550℃ 정도의 온도로 가열하여 소성을 행함으로써 도 4의 (f)에 나타내는 바와 같 이 주사전극(12a), 유지전극(12b)이 형성된다.
(2) 유전체층(13) 및 보호층(14)의 형성
다음에, 도 4의 (g)에 나타내는 바와 같이, 각 전극(12a, 12b)이 형성된 전면 유리기판(11) 상에 유전체 유리 페이스트를 도포한다.
이 유전체 유리 페이스트는 다음과 같이 하여 작성된다.
우선, 상기와 같은 조성을 갖는 유전체 유리를 제트밀(jet mill)을 이용하여 평균입자직경이 0.5∼2.5㎛가 되도록 분쇄하고, 유전체 유리분말을 작성한다. 다음에, 이 유전체 유리분말을 35∼70중량%와, 에틸셀룰로오스, 에틸렌옥사이드수지 또는 아크릴수지를 1∼20중량%와, 바인더성분으로서 터피네올, 부틸카르비톨아세테이트 또는 펜탄디올을 30∼65중량% 함유하는 용액을 작성하고, 삼각롤(tripodal roll) 또는 호모나이저(homonizer)를 이용하여 혼련(混練 ; roll mixing milling)한다. 이것에, 가소제로서 예를 들면 프탈산디옥틸, 프탈산디부틸 및 글리세린, 분산제로서 글리세롤모노올레이트, 솔비탄세스키올레트, 호모게놀(Kao 코포레이션사 제품) 등을 바인더성분에 대하여 O.1∼10중량% 첨가시킴으로써, 유전체 유리분말이 페이스트 내에서 침강하는 것을 방지할 수 있다.
이렇게 하여 도포된 유전체유리 페이스트를 건조한 후, 500∼600℃의 온도에서 소성을 행함으로써, 바인더성분 등의 유기성분이 분해되는 것과 함께, 유전체 유리분말이 연화 및 용융된다. 이것을 서서히 냉각시킴으로써 유전체층(13)이 형성된다.
다음에, 유전체층(13)의 표면 상에 산화마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호 층(14)을 형성한다. 본 실시예에서는 CVD법(열 CVD법이나 플라즈마 CVD법)을 이용함으로써, 내스퍼터성이 우수한 (100)면 또는 (110)면 배향한 MgO로 이루어지는 보호층(14)(두께 1.0㎛)을 형성하고 있다. 또, CVD법 외에 이온도금법이나 진공증착법을 이용할 수도 있다.
＜ 배면 패널(20)의 제작 ＞
우선, 배면 유리기판(21)에 리프트오프(lift off)법을 이용하여 어드레스전극(22)을 형성한다. 구체적으로는, 배면 유리기판(21)의 표면 상에 포토레지스트층을 피복한 후, 어드레스전극(22)이 되는 부분을 커버하는 마스크를 이용하여 포토레지스트층을 경화시킨 후 현상함으로써, 포토레지스트층에서의 어드레스전극(22)이 되는 부분에 오목부를 형성한다. 이 포토레지스트층 위에 은페이스트를 전면에 도포하고 은페이스트를 경화시킨 후, 포토레지스트층을 박리시킨다. 이것에 의해, 배면 유리기판(21) 위에는 포토레지스트층의 오목부와 대응하는 부분에 어드레스전극(22)이 형성된다.
이 어드레스전극(22)이 형성된 배면 유리기판(21) 상에 전면 패널(10)에서의 유전체층(13)의 형성방법과 동일한 방법(소성온도 540∼600℃)을 이용하여 유전체층(23)을 형성한다. 이 유전체층(23)의 형성에 이용하는 유전체유리 페이스트는 전면 패널(10)의 유전체층(13)의 형성에 사용한 유전체유리 페이스트와 동일한 조성(단, 유전체 유리분말의 평균입자직경이 0.2∼2.5㎛)과 동일한 것에 평균입자직경이 0.1∼0.5㎛의 산화티탄 TiO2를 10중량% 첨가한 백색의 것을 사용하였다.
그리고, 이 유전체층(23) 위에 스크린인쇄법이나 플라즈마 용사법을 이용하여 격벽(24)을 소정의 피치(예를 들면 40인치급의 PDP에 적합한 피치로서 0.2mm)를 갖도록 형성한다. 그리고, 격벽(24)과 격벽(24) 사이에, 예를 들면 잉크젯법을 이용하여 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 색형광체 잉크를 차례로 도포한다.
형광체 잉크에 사용되는 형광체로서는, 예를 들면, 적색형광체로서는 Y2O3 : Eu3+, 녹색형광체로서는, Zn2SiO4 : Mn, 청색형광체로서는, BaMgAl10 O17 : Eu2+ 등, 일반적으로 PDP에 이용되고 있는 형광체를 사용할 수 있다.
도 5는 잉크젯장치(70)의 개략도이다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 형광체잉크 페이스트를 저장하는 서버(71)와, 서버(71)로부터 공급되는 형광체잉크 페이스트를 가압하여 노즐(73)에 송출하는 가압펌프(72)와, 가압펌프(72)로부터 송출된 형광체잉크 페이스트를 분사시키는 노즐부(73)를 구비한다.
형광체잉크 페이스트를 배면 패널(20)에서의 격벽(24)과 격벽(24) 사이에, 예를 들면 적색형광체 잉크 페이스트를 도포할 때에는 우선, 서버(71) 내에 적색형광체인 Y2O3 : Eu3+의 분말(평균입자직경 2.0㎛)을 50중량%와, 에틸셀룰로오스를 1.0중량%와, α-터피네올과 부틸카르비톨의 혼합액으로 이루어지는 용제를 49중량%가 되도록 투입하고, 샌드밀을 이용하여 혼합교반한다. 이것에 의해, 55센티푸아즈(CP)의 점도를 갖는 형광체잉크 페이스트가 형성된다. 이 형광체잉크 페이스트를 펌프(72)를 이용하여 서버(71)로부터 노즐부(73)에 가압송출한다. 노즐부(73)에 송출된 형광체잉크 페이스트는 노즐구멍(73a)(노즐직경 60㎛)으로부터 분출된다. 이 분출된 적색형광체 잉크 페이스트(74)는 배면 패널(20)의 격벽(24)과 격벽(24) 사이에 도포된다. 이 때, 배면 패널(20)을 격벽(24)의 길이방향을 따라 이동시킴으로써, 적색형광체 잉크 페이스트(74)는 인접하는 2개의 격벽(24) 사이에 직선형상으로 도포된다. 녹색, 청색에 대해서도 적색과 동일한 방법을 이용하여 형광체의 종류를 변경함으로써 형광체 잉크 페이스트를 도포할 수 있다. 모든 색에 대하여 형광체 잉크 페이스트를 도포한 후, 배면 패널(20)을 500℃의 온도로 10분간 소성함으로써 배면 패널(20)이 형성된다.
(전면 패널(10)과 배면 패널(20)의 접합)
상기한 바와 같이 형성된 전면 패널(10)과 배면 패널(20)을 대향시켜 배치한 후, 양 패널의 주위를 밀봉용 유리를 이용하여 밀봉시킨다. 이 때, 격벽(24)과 격벽(24) 사이의 방전공간을 진공배기(1 ×10-4Pa)한 후, 방전가스를 소정의 압력으로 봉입하는 것에 의해 PDP가 형성된다. 여기서, 방전가스로서는 종래부터 이용되고 있는 Ne-Xe계이기는 하지만, Xe의 함유율을 5체적% 이상, 방전가스의 봉입압력을 66.5∼100kPa로 함으로써 PDP의 휘도를 향상시킬 수 있다.
(실험예)
다음에, 상기 실시예에 관한 PDP의 실험예 샘플 1∼36, 비교예 샘플 37∼40을 제작하여, 전면 패널의 색도, 휘도, 색온도 등에 대하여 비교검토하였다.
각 실험예 샘플 및 비교예 샘플의 PDP로서는, 42인치의 VGA 타입(주사전극과 유지전극이 480쌍, 어드레스전극이 2556개)의 것을 제작하였다. PDP의 셀사이즈로서는 격벽의 높이를 0.15mm, 격벽끼리의 간격(셀피치)을 0.36mm, 표시전극과 유지전극 사이의 전극간 거리를 0.08mm로 하였다. 여기서, 표시전극 및 유지전극에는 투명전극 위에 버스전극으로서 은전극을 배치한 것을 이용하고, 어드레스전극에는 은전극을 이용하였다.
전면 패널 및 배면 패널의 유전체층은 상기 실시예에서 설명한, 4가의 이온배치를 취할 수 있는 금속산화물을 포함하는 유전체유리로 이루어지도록 형성하였다. 유전체층을 형성할 때에 이용하는 유전체 유리분말로서는, 평균입자직경 : 0.5∼2.5㎛의 것을 이용하고, 이것에 용제와, 가소제와, 분산제를 혼재시킨 유전체유리 페이스트(20000∼50000센티푸아즈)를 다이코팅법을 이용하여 도포하고 소성하여 유전체층을 형성하였다. 유전체층의 두께는 25∼30㎛로 형성하였다. 또, 배면 패널의 유전체층 형성에 이용하는 유전체유리 페이스트로서는, 전면 패널의 유전체층 형성에 이용하는 페이스트와 동일한 조성의 것에 산화티탄을 첨가한 것을 사용하였다.
방전 가스로서는, Ne-Xe계의 혼합가스(Xe의 함유량이 5체적%)를 이용하고 79.8kPa(600torr)의 압력이 되도록 봉입하였다.
전면 패널에서의 보호층은 마그네슘아세틸아세톤〔Mg(C5H7O2)2〕또는 마그네슘디피바로일메탄〔Mg(C1lH19O2)2〕를 소스로 하여 플라즈마 CVD법을 이용하여 형성하 였다. 플라즈마 CVD법에서의 보호층 형성방법으로서는 기화기의 온도를 125℃, 전면 패널의 가열온도를 250℃로 하고, Ar 가스 및 산소를 각각 1L/분, 2L/분의 공급량으로 전면 패널 상에 공급하면서 1.33kPa(10torr)로 감압하고, 고주파전원으로부터 13.56㎒의 고주파전계를 300W, 20초간 인가하는 방법을 이용하였다. 이것에 의해, 두께 : 1.0㎛의 Mg0로 이루어지는 보호층을 막형성속도 1.0㎛/분으로 형성하였다. 이렇게 하여 형성된 보호층은 어떤 소스를 이용한 경우에도 X선 회절에 의한 해석에 의해 (100)면에 배향하고 있는 것이 확인되었다.
(1) 실험예 샘플 1∼8
유전체층을 형성하는 유리분말로서, 상기 실시예에서 설명한 4가의 이온배치를 취하는 금속산화물을 함유하는 P2O5-ZnO-B2O3-SiO2 -MO2-R2O계 유리분말을 이용하였다. 각 샘플에서의 유리의 조성 및 유전체유리 페이스트에 이용한 바인더 등의 종류, 유전체층의 소성온도 등에 대하여 표 1에 나타낸다.
Figure 112004000113182-pct00001
(2) 실험예 샘플 9∼16
유전체층을 형성하는 유리분말로서, 상기 실시예에서 설명한 4가의 이온배치를 취하는 금속산화물을 함유하는 ZnO-B2O3-SiO2-MO2-R2 O계 유리분말을 이용하였다. 각 샘플에서의 유리의 조성 및 유전체유리 페이스트에 이용한 바인더 등의 종류, 유전체층의 소성온도 등에 대하여 표 2에 나타낸다.
Figure 112004000113182-pct00002
(3) 실험예 샘플 17∼24
유전체층을 형성하는 유리분말로서, 상기 실시예에서 설명한 4가의 이온배치를 취하는 금속산화물을 함유하는 ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3 -MO2-R2O계 유리분말을 이용하였다. 각 샘플에서의 유리의 조성 및 유전체유리 페이스트에 이용한 바인더 등의 종류, 유전체층의 소성온도 등에 대하여 표 3에 나타낸다.
Figure 112004000113182-pct00003
(4) 실험예 샘플 25∼32
유전체층을 형성하는 유리분말로서, 상기 실시예에서 설명한 4가의 이온배치를 취하는 금속산화물을 함유하는 ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3 -MO2-K2O계 유리분말을 이용하였다. 각 샘플에서의 유리의 조성 및 유전체유리 페이스트에 이용한 바인더 등의 종류, 유전체층의 소성온도 등에 대하여 표 4에 나타낸다.
Figure 112004000113182-pct00004
(5) 실험예 샘플 33∼36
유전체층을 형성하는 유리분말로서, 상기 실시예에서 설명한 4가의 이온배치를 취하는 금속산화물을 함유하는 ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3 -MO2-Li2O계 유리분말을 이용하였다. 각 샘플에서의 유리의 조성 및 유전체유리 페이스트에 이용한 바인더 등의 종류, 유전체층의 소성온도 등에 대하여 표 5에 나타낸다.
Figure 112004000113182-pct00005
(6) 비교예 샘플 37∼40
유전체층을 형성하는 유리분말로서, 상기 실시예에서 설명한 4가의 이온배치를 취하는 금속산화물 MO2(M = Mn, Ce, Sn, Sb)를 함유하지 않는, ZnO계 및 P2O5 계 유리분말을 이용하였다. 각 샘플에서의 유리의 조성 및 유전체유리 페이스트에 이용한 바인더 등의 종류, 유전체층의 소성온도 등에 대하여 표 6에 나타낸다.
Figure 112004000113182-pct00006
(7)실험
(실험방법)
상기 실험예 샘플 1∼36 및 비교예 샘플 37∼40에 대하여 전면 패널에서의 한 쌍의 주사전극 및 유지전극 사이의 착색상태를 색차계(닛폰덴쇼쿠고교(주) NF777)를 이용하여 측정하였다.
측정항목으로서는, 유리의 착색상태를 나타내는 a*값 및 b*값을 JISZ8730으로 규정된 색차표시방법에 기초하여 측정하였다.
또, 각 PDP 샘플을 전체 백색표시시키고, 그 때의 휘도를 측정하는 것과 함께, 색온도를 멀티채널 분광계(오오츠카덴시(주) MCPD-7000)를 이용하여 측정하였다. 이 PDP를 전체 백색표시시킬 때에는 절연파괴를 일으키기 어려운, 전압이 180V, 주파수 50㎑의 방전유지펄스를 인가시키고 있다.
또, 각 샘플 1∼40에서는 패널을 밀봉하기 전에, 전면 패널에서의 유전체층의 유전율을 측정하였다. 이 유전율의 측정방법으로서는 전면 패널의 유전체층에 은페이스트를 도포하여 건조시킴으로써, 이것을 한쪽 전극으로 하고, 다른쪽 전극으로서 어드레스전극을 이용하여, 이들 전극 사이에서의 유전율을 L, C, R 미터를 이용하여 측정하였다. 이 유전율의 측정결과에 대해서는 표 1∼표 6에 기재되어 있다.
(8) 결과와 고찰
실험예 샘플 1∼8에 대한 각 측정결과를 표 7에, 실험예 샘플 9∼16에 대한 각 측정결과를 표 8에, 실험예 샘플 17∼24에 대한 각 측정결과를 표 9에, 실험예 샘플 25∼32에 대한 각 측정결과를 표 10에, 실험예 샘플 33∼36에 대한 각 측정결과를 표 11에, 비교예 샘플 37∼40에 대한 각 측정결과를 표 12에 나타낸다. 또, 각 표에서의 a*값은 플러스방향으로 커지면 적색이 강해지고, 마이너스방향으로 커지면 녹색이 강해지는 것을 나타낸다. b*값은 플러스방향으로 커지면 황색이 강해지고, 마이너스방향으로 커지면 청색이 강해지는 것을 나타낸다. 일반적으로, a*값이 -5∼+5의 범위이고, 또한 b*값이 -5∼+5의 범위이면 전면 패널의 착색은 관찰되지 않는다. 특히, 황변에 대해서는 b*값의 크기가 영향을 주기 때문에, b*값이 -5∼+5의 범위이면 관찰되지 않지만, b*값이 +10을 초과하면 눈에 띄기 시작한다.
Figure 112004000113182-pct00007
Figure 112004000113182-pct00008
Figure 112004000113182-pct00009
Figure 112004000113182-pct00010
Figure 112004000113182-pct00011
Figure 112004000113182-pct00012
표 7에 나타내는 바와 같이, 3가 또는 4가의 이온배치를 취하는 금속산화물 MO2가 함유되는 P2O5-ZnO-B2O3-SiO2-MO 2-R2O계 유리로 이루어지는 유전체층을 구비하는 PDP에서는 황변을 나타내는 b*값이 0.8∼2.0이 된다. 이것은 표 12에 나타내는 비교예 샘플 37∼40의 b*값(5.1∼7.0)에 비해 낮게 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 특히, 유전체층에서, MnO2의 유무를 제외하면 동일한 조성인 실험예 샘플 1과 비교예 샘플 38을 비교하더라도 분명히 황변이 개선되어 있는 것이 확인된다.
또, PDP에서의 휘도에서도, 비교예 샘플 37∼40은 500cd/㎡ 이하인데 대하여, 실험예 샘플 1∼8은 537cd/㎡ 이상으로 높은 값을 나타낸다. 이것은 실험예 샘플 1∼8에서는 은이 유전체층 중에 확산되었다고 해도 광을 반사하는 콜로이드의 발생이 억제되어 있기 때문이라고 생각된다. 추가로, 본 실험예 샘플 1∼8에서는 황변이 발생하지 않기 때문에, 패널의 색온도도 양호하다.
표 8에 나타내는 ZnO-B2O3-SiO2-MO2-R2O계 유리로 이루어지는 유전체층을 구비하는 PDP에서도 황변을 나타내는 b*값이 0.5∼2.0이 되어, 상기와 동일하게 비교예 샘플 37∼40에 비해 낮게 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 특히, 유전체층에서, Mn02의 유무를 제외하면 동일한 조성인 실험예 샘플 9(b*값 : 0.5)와 비교예 샘플 39(b*값 : 6.5)를 비교하더라도 명확히 황변이 개선되어 있는 것이 확인된다.
또, PDP에서의 휘도에서도 비교예 샘플 37∼40은 500cd/㎡ 이하인데 대하여, 실험예 샘플 9∼16은 538cd/㎡ 이상으로 높은 값을 나타낸다. 추가로, 본 실험예 샘플 9∼16에서의 패널의 색온도도 비교예 샘플 37∼40에 비해 양호하다.
표 9에 나타내는 ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3-MO2-R2O계 유리로 이루어지는 유전체층을 구비하는 PDP에서도 황변을 나타내는 b*값이 0.9∼1.9로 되어, 상기와 동일하게 비교예 샘플 37∼40에 비해 낮게 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 특히, 유전체층에서, MnO2의 유무를 제외하면 동일한 조성인 실험예 샘플 17(b*값 : 0.9) 및 실험예 샘플 24(b*값 : 1.2)와, 비교예 샘플 37(b*값 : 7.0)을 비교하면 분명히 황변이 개선되어 있는 것이 확인된다.
또, PDP에서의 휘도에서도 비교예 샘플 37∼40은 500cd/㎡ 이하인데 대하여, 실험예 샘플 17∼24는 510cd/㎡ 이상으로 높은 값을 나타낸다. 추가로, 본 실험예 샘플 17∼24에서의 패널의 색온도도 비교예 샘플 37∼40에 비해 양호하다.
표 10에 나타내는 ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3-MO2 -K2O계 유리로 이루어지는 유전체층을 구비하는 PDP에서도 황변을 나타내는 b*값이 0.6∼2.0으로 되어, 상기와 동일하게 비교예 샘플 37∼40에 비해 낮게 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 특히, 유전체층에서, MnO2의 유무를 제외하면 동일한 조성인 비교예 샘플 40(b*값 : 7.0)을 비교 하면, 분명히 황변이 개선되어 있는 것이 확인된다.
또, PDP에서의 휘도에서도 비교예 샘플 37∼40은 500cd/㎡ 이하인데 대하여, 실험예 샘플 25∼32는 527cd/㎡ 이상으로 높은 값을 나타낸다. 추가로, 본 실험예 샘플 25∼32에서의 패널의 색온도도 비교예 샘플 37∼40에 비해 양호하다.
표 11에 나타내는 ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3-MO2 -Li2O계 유리로 이루어지는 유전체층을 구비하는 PDP에서도 황변을 나타내는 b*값이 1.2∼1.6으로 되어, 상기와 동일하게 비교예 샘플 37∼40에 비해 황변이 낮게 억제되어 있는 것을 알 수 있다.
또, PDP에서의 휘도에서도 비교예 샘플 37∼40은 500cd/㎡ 이하인데 대하여, 실험예 샘플 33∼36은 546cd/㎡ 이상으로 높은 값을 나타낸다. 추가로, 본 실험예 샘플 25∼32에서의 패널의 색온도도 비교예 샘플 37∼40에 비해 양호하다.
본 발명에 관한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법은 특히 저융점유리로 이루어지는 유전체층을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에 유효하다.

Claims (14)

  1. 금속전극과, 당해 금속전극을 피복하는 유전체 층을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널로서,
    상기 유전체 층은 산화아연과, 산화붕소와, 산화규소와, R2O 및 MO2를 유리의 조성(組成)으로서 포함하는 유리에 의해 구성되며,
    상기 R2O는 산화리튬, 산화나트륨, 산화칼륨, 산화루비듐, 산화세슘, 산화구리 및 산화은으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나의 물질이고, 상기 MO2는 산화망간(Ⅳ)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유전체층을 구성하는 유리의 조성비는 산화아연 : 25∼44중량%, 산화붕소 : 35∼55중량%, 산화규소 : 5∼15중량%, R2O : 1∼5중량%, MO2 : 0.5∼10중량%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유전체층을 구성하는 유리에는 그 조성에 추가로 산화알루미늄이 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 유전체층을 구성하는 유리의 조성비는 산화아연 : 20∼43중량%, 산화붕소 : 38∼55중량%, 산화규소 : 5∼17중량%, 산화알루미늄 : 1∼10중량%, R2O : 1∼5중량%, MO2 : 0.5∼5중량%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 유전체층을 구성하는 유리에는 그 조성에 추가로 산화인(V)이 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 유전체층을 구성하는 유리의 조성비는 산화아연 : 20∼35중량%, 산화붕소 : 30∼55중량%, 산화규소 : 5∼12중량%, 산화인(V) : 15∼25중량%, R2O : 0.1∼5중량%, MO2 : 0.5∼10중량%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 R2O는 산화칼륨이고, 상기 유전체층을 구성하는 유리의 조성비는 산화아연 : 10∼25.5중량%, 산화붕소 : 20∼40중량%, 산화규소 : 10∼30중량%, 산화알루미늄 : 5∼25중량%, 산화칼륨 : 3∼10중량%, MO2 : 0.5∼5중량%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 R2O는 산화리튬이고, 상기 유전체층을 구성하는 유리의 조성비는 산화아연 : 10∼19중량%, 산화붕소 : 20∼40중량%, 산화규소 : 10∼30중량%, 산화알루미늄 : 5∼25중량%, 산화리튬 : 3∼l0중량%, MO2 : 1∼5중량%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 금속전극과, 당해 금속전극을 피복하는 유전체층을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널로서,
    상기 유전체 층은, PbO 또는 Bi2O3가 함유되어 있지 않고, R2O의 함유량이 10중량% 이하인 ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3-R2O계 유리, P2O5-ZnO-B2O3-SiO2-R2O계 유리, 또는 ZnO-B2O3-SiO2-MO2-R2O계 유리에 대해서, 유리 중에서 3가 또는 4가의 이온 배치를 취할 수 있는 금속산화물 MO2를 0.5∼5중량% 유리의 조성으로서 첨가하여 구성되어 있고,
    상기 R2O는 산화리튬, 산화나트륨, 산화칼륨, 산화루비듐, 산화세슘, 산화구리 및 산화은으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나의 물질이고, 상기 MO2는 산화망간(Ⅳ)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속전극은 은전극 또는 크롬/구리/크롬전극인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 금속전극 상에 유전체 유리분말을 도포하고, 그 유전체 유리분말을 소성함으로써, 상기 금속전극을 유전체 층으로 피복하는 공정을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법으로,
    상기 유전체 유리분말은 산화아연과, 산화붕소와, 산화규소와, R2O와, MO2를 유리의 조성으로서 포함하는 유리에 의해 구성되어 있으며,
    상기 R2O는 산화리튬, 산화나트륨, 산화칼륨, 산화루비듐, 산화세슘, 산화구리 및 산화은으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나의 물질이고, 상기 MO2는 산화망간(IV)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 유전체 유리분말의 조성은 산화아연 : 25∼44중량%, 산화붕소 : 35∼55중량%, 산화규소 : 5∼15중량%, R2O : 1∼5중량%, MO2 : 0.5∼10중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 유전체 유리분말에는 그 조성에 추가로 산화알루미늄이 첨가되어 있고, 그 조성비가 산화아연 : 20∼43중량%, 산화붕소 : 38∼55중량%, 산화규소 : 5∼17중량%, 산화알루미늄 : 1∼10중량%, R2O : 1∼5중량%, MO2 : 0.2∼5중량%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 유전체 유리분말에는 그 조성에 추가로 산화인(V)이 첨가되어 있고, 그 조성비가 산화아연 : 20∼35중량%, 산화붕소 : 30∼55중량%, 산화규소 : 5∼12중량%, 산화인(V) : 15∼25중량%, R2O : 0.1∼5중량%, MO2 : 0.5∼10중량%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
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