KR101005167B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

투명한 기판 상에 표시 전극과 유전체층과 보호층이 형성된 전면판(22)과, 어드레스 전극, 격벽 및 형광체층이 형성된 배면판(23)을 대향 배치함과 동시에 전면판(22)과 배면판(23)의 주위를 봉착재(33)로 봉착하는 봉착 단계를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법으로서, 봉착 단계는, 배면판(23)에 봉착재(33)를 도포하는 봉착재 도포 단계와, 도포된 봉착재(33)를 가소성하는 가소성 단계와, 전면판(22)과 배면판(23)을 대향 배치하여 봉착재(33)를 연화용융시켜 봉착하는 봉착 단계를 구비하고, 봉착재(33)가, 가열 온도에 대해서 연화점 온도가 변화함과 동시에 가열 온도에 대해서 연화점 온도의 변화율이 다른 특성을 갖는 산화 비스무트를 주성분으로 하는 무납 유리 플릿에 의해 구성되고, 가소성 단계에서의 가소성 온도를 상기 변화율이 바뀌는 온도보다 10℃ 내지 60℃ 낮은 온도로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은, 대형 텔레비전이나 공중 표시 등에 이용하는 평판형의 표시장치인 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라고 한다)의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PDP의 전면판과 배면판의 주위를 플릿 유리로 봉착하는 PDP의 제조 방법에 관한 것이다.

PDP는, 고정밀화, 대화면화의 실현이 가능하므로, 65인치 클래스의 텔레비전 수상기나 대형 공중 표시장치 등을 향해 제품화가 진행되고, 100인치를 넘는 제품도 상품화되고 있다. 특히, 텔레비전 수상기 전용의 PDP는 종래의 NTSC 방식에 비해 주사선수가 2배 이상의 풀 스펙의 하이비전에의 적용이 진행되고 있다.

PDP는, 전면판과 배면판으로 구성되어 있다. 전면판은, 플로트법에 의해 제조된 붕규산 나트륨계 유리의 유리 기판과, 그 한쪽의 주면(主面) 상에 형성된 스트라이프 형상의 투명 전극과 버스 전극으로 구성되는 표시 전극과, 이 표시 전극을 덮어 콘덴서로서의 기능을 하는 유전체층과, 이 유전체층 상에 형성된 산화 마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호층으로 구성되어 있다. 한편, 배면판은, 유리 기 판과, 그 한쪽의 주면 상에 형성된 스트라이프 형상의 어드레스 전극과, 어드레스 전극을 덮는 하지(下地) 유전체층과, 하지 유전체층 상에 형성된 격벽과, 각 격벽간에 형성된 적색, 녹색 및 청색 각각에 발광하는 형광체층으로 구성되어 있다.

전면판과 배면판은 그 전극 형성면측을 대향시키고, 그 주위를 봉착재에 의해서 기밀 봉착하고 있다. 격벽으로 나누어진 방전 공간의 배기와 방전 가스(Ne-Xe의 경우, 53.2㎪∼79.8㎪의 압력)의 봉입은 배기관을 통해 행해지고, 방전 가스를 봉입 후, 배기관을 국부적으로 가열 용융(팁 오프)하여 기밀 밀봉하고 있다.

완성한 PDP는, 표시 전극에 영상 신호 전압을 선택적으로 인가함으로써 방전시키고, 그 방전에 의해서 발생한 자외선이 각색 형광체층을 여기하여 적색, 녹색, 청색의 발광을 시켜 칼라 화상 표시를 실현하고 있다.

상술한 PDP의 유전체층이나 봉착재에는 일반적으로 산화납을 주성분으로 하는 저융점의 플릿 유리가 이용되고 있다. 플릿 유리에는, 가열해도 결정화하지 않고 비정질의 특성을 남기는 비정질계 플릿 유리와, 가열에 의해 결정화하는 결정화 플릿 유리가 있다. 각각의 재료에 장단점이 있으며, 제조 공정과의 매칭을 고려하여 선택되는 일이 많다. 봉착재로서의 결정화 타입과 비정질 타입 중 어느 플릿 유리의 경우에는, 우선, 필러를 혼합하여 유기용제로 혼합 반죽하여 페이스트 상태의 봉착재를 조합하고 있다. 다음에, 후막 인쇄, 잉크젯이나 디스펜서를 구비한 도포 장치를 이용하여, 전면판 및 배면판의 적어도 어느 한쪽의 기판의 주위에 봉착재를 배치 형성하고 있다. 그 후, 플릿 유리가 완전하게 연화하지 않는 소정의 온도로 가소성(假燒成)을 행하고 나서, 전면판 및 배면판을 대향 배치하여 조립하 고, 가소성의 온도보다 높은 봉착 온도로 봉착을 행하고 있다.

최근 환경 문제에의 배려로부터 PDP에 있어서도 납성분을 포함하지 않는 「납프리」 또는 「납리스」라고 칭하는 무납계의 재료를 이용하는 것이 요구되고 있다. 봉착재로서는, 납성분을 포함하지 않는 인산계(인산-산화 주석계 등)의 봉착재나, 산화 비스무트계의 봉착재의 예가 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 특허 문헌 2 등 참조). 그러나, 무납계의 봉착재로서 제안된 인산-산화 주석계의 저융점 유리를 주체로 하는 봉착재에서는, 종래부터 이용되어 온 산화납계의 봉착재에 비해 내수성(耐水性)이 떨어지는 점이 있고, PDP의 기밀성을 충분히 유지하는 것이 어렵다고 하는 과제가 남는다. 그 때문에, 산화 비스무트계의 봉착재가 무납계의 재료로서 주목받고 있다.

한편, 상술한 PDP의 제조 공정에 있어서는, 배면판에 형광체층을 형성한 직후에 형광체 소성로에서 형광체층의 소성을 행하고 있었다. 그 후, 전면판과 배면판의 적어도 어느 한쪽의 기판의 둘레 가장자리부에 봉착재를 배치 형성하고, 봉착재를 배치 형성한 기판의 봉착재의 가소성을 행하고 나서, 가소성 온도보다 높은 봉착 온도로 온도 상승시켜 봉착재를 연화(용융)시켜 기밀 봉착을 행하고 있었다. 그 때문에 형광체층은 여러 차례 소성되게 된다.

배면판에 형광체층을 형성한 직후의 소성 공정을 생략하고, 봉착재의 가소성 및 봉착 처리의 공정에 있어서 형광체층 소성을 행하면 공정수의 삭감과 공정 간략화가 가능해진다.

그러나, 종래의 납계의 플릿 유리로 이루어지는 봉착재에서는, 연화점 온도가 가열 온도에 대해서 거의 변화하지 않지만, 산화 비스무트계의 플릿 유리를 주체로 하는 무납계의 봉착재에서는, 가열 온도에 대해서 연화점 온도가 변화한다고 하는 특징을 갖고 있다. 그 때문에, 통상의 형광체층 소성 온도로 봉착재의 가소성을 행하면 그 후의 봉착에 문제를 일으킨다고 하는 과제를 갖고 있었다.

(특허 문헌 1) 일본국 특허공개 2004－182584호 공보

(특허 문헌 2) 일본국 특허공개 2003－095697호 공보

본 발명의 PDP의 제조 방법은, 투명한 기판 상에 표시 전극과 유전체층과 보호층이 형성된 전면판과, 어드레스 전극, 격벽 및 형광체층이 형성된 배면판을 대향 배치함과 동시에 전면판과 배면판의 주위를 봉착재로 봉착하는 봉착 단계를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법으로서, 봉착 단계는, 배면판에 봉착재료를 도포하는 봉착재 도포 단계와, 도포된 봉착재를 가소성하는 가소성 단계와, 전면판과 배면판을 대향 배치하여 봉착재를 연화 용융시켜 봉착하는 봉착 단계를 구비하고, 봉착재가, 가열 온도에 대해서 연화점 온도가 변화함과 동시에 가열 온도에 대해서 연화점 온도의 변화율이 다른 특성을 갖는 산화 비스무트를 주성분으로 하는 유리 플릿에 의해 구성되고, 가소성 단계에서의 가소성 온도를 변화율이 바뀌는 온도보다 10℃ 내지 60℃ 낮은 온도로 하고 있다.

이러한 제조 방법으로 함으로써, 납성분을 함유하지 않는 봉착재를 이용하여 전면판과 배면판과의 기밀 봉착을 확실히 행하고, 또한, 형광체층의 소성을 봉착 단계의 가소성 단계와 함께 할 수 있고, 제조 공정의 공정수를 삭감하여 환경을 배려한 신뢰성이 높은 PDP를 실현할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP에 대해 도면을 이용하여 상세히 설명한다.

(실시의 형태)

도 1은, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP의 제조 방법에 따른 PDP의 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 또, 도 2a는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP의 제조 방법에 따른 PDP의 평면도이며, 도 2b는 도 2a의 2B-2B선 단면도이다.

PDP의 기본 구조는, 일반적인 교류 면방전형 PDP와 같다. 도 1, 도 2a, 도 2b에 나타내는 바와 같이, PDP(20)는 전면 유리 기판(1) 등으로 이루어지는 전면판(22)과, 배면 유리 기판(8) 등으로 이루어지는 배면판(23)이 대향하여 배치되어 있다. 또한, 그 외주부를 유리 플릿 등으로 이루어지는 봉착재(33)에 의해서 기밀 봉착하고 있다. 봉착된 PDP(20) 내부의 방전 공간(14)에는, 네온(Ne) 및 크세논(Xe) 등의 방전 가스가 53.2㎪∼79.8㎪의 압력으로 봉입되어 있다.

전면판(22)의 전면 유리 기판(1) 상에는, 주사 전극(2) 및 유지 전극(3)으로 이루어지는 한 쌍의 띠모양의 표시 전극(4)과 차광층(5)이 서로 평행하게 각각 복수열 배치되어 있다. 전면 유리 기판(1) 상에는 표시 전극(4)과 차광층(5)을 덮도록 콘덴서로서의 기능을 하는 유전체층(6)이 형성되고, 또한 그 표면에 산화 마그네슘(MgO) 등으로 이루어지는 보호층(7)이 형성되어 있다.

또, 배면판(23)의 배면 유리 기판(8) 상에는, 전면판(22)의 주사 전극(2) 및 유지 전극(3)으로 직교하는 방향으로, 복수의 띠모양의 어드레스 전극(10)이 서로 평행하게 배치되고, 이것을 하지 유전체층(9)이 피복하고 있다. 또한, 어드레스 전극(10) 간의 하지 유전체층(9) 상에는 방전 공간(14)을 구획하는 소정의 높이의 격벽(11)이 형성되어 있다. 격벽(11) 간의 홈에 어드레스 전극(10)마다, 자외선에 의해서 적색, 청색 및 녹색으로 각각 발광하는 형광체층(12R, 12G, 12B)이 차례차례 도포되어 형성되어 있다. 주사 전극(2) 및 유지 전극(3)과 어드레스 전극(10)이 교차하는 위치에 방전 셀이 형성되고, 표시 전극(4) 방향으로 나열된 적색, 청색, 녹색의 형광체층(12R, 12G, 12B)을 갖는 방전 셀이 칼라 표시를 위한 화소가 된다.

이어서, PDP(20)의 제조 방법에 대해 설명한다. 우선, 전면 유리 기판(1) 상에, 주사 전극(2) 및 유지 전극(3)으로 차광층(5)을 형성한다. 주사 전극(2) 및 유지 전극(3)은, 각각 투명 전극(2a, 3a)과 금속 버스 전극(2b, 3b)으로 구성되어 있다. 투명 전극(2a, 3a)과 금속 버스 전극(2b, 3b)은, 포토리소그래피법 등을 이용하여 패터닝하여 형성된다. 투명 전극(2a, 3a)은 박막 프로세스 등을 이용하여 형성되고, 금속 버스 전극(2b, 3b)은 은재료를 포함하는 페이스트를 원하는 온도로 소성하여 고체화하고 있다. 또, 차광층(5)은, 흑색 안료를 포함하는 페이스트를 스크린 인쇄하는 방법이나 흑색 안료를 유리 기판의 전면에 형성한 후, 포토리소그래피 법을 이용하여 패터닝하여 소성함으로써 형성된다.

이후, 주사 전극(2), 유지 전극(3) 및 차광층(5)을 덮도록 전면 유리 기판(1) 상에 유전체 페이스트를 다이코트법 등에 의해 도포하여 유전체 페이스트층(유전체 재료층)을 형성한다. 유전체 페이스트를 도포한 후, 소정 시간 방치함으로써 도포된 유전체 페이스트층의 표면이 레벨링되어 평탄한 표면이 된다. 그 후, 유전체 페이스트층을 소성 고체화함으로써, 주사 전극(2), 유지 전극(3) 및 차광층(5)을 덮는 유전체층(6)이 형성된다. 또한, 유전체 페이스트는 유리 분말 등의 유전체 재료와, 바인더 및 용제를 포함하는 도료이다. 다음에, 유전체층(6) 상에 산화 마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호층(7)을 진공 증착법에 의해 형성한다.

이상의 공정에 의해 전면 유리 기판(1) 상에 소정의 구성물인 주사 전극(2) 및 유지 전극(3)으로 이루어지는 표시 전극(4)과, 차광층(5), 유전체층(6), 보호층(7)이 형성되어 전면판(22)이 완성한다. 또한, 본 발명의 실시의 형태에서는, 상술한 전면판(22)의 각 구성요소에는 납을 포함하는 재료는 이용하지 않는다.

한편, 배면판(23)은 다음과 같이 하여 형성된다. 우선, 배면 유리 기판(8)상에, 은재료를 포함하는 페이스트를 스크린 인쇄하는 방법이나, 금속막을 전면에 형성한 후에 포토리소그래피법을 이용하여 패터닝하는 방법 등에 의해 어드레스 전극(10)용의 구성물이 되는 재료층을 형성하고, 그것들을 소정의 온도로 소성함으로써 어드레스 전극(10)을 형성한다.

다음에, 어드레스 전극(10)이 형성된 배면 유리 기판(8) 상에 다이코트법 등에 의해 어드레스 전극(10)을 덮도록 하지 유전체 페이스트를 도포하고, 하지 유전체 페이스트층을 형성한다. 그 후, 하지 유전체 페이스트층을 소성함으로써 하지 유전체층(9)을 형성한다. 또한, 하지 유전체 페이스트는 유리 분말 등의 유전체 재료와, 바인더 및 용제를 포함한 도료이다.

이후, 하지 유전체층(9) 상에 격벽 재료를 포함하는 격벽 형성용 페이스트를 도포하여 소정 형상으로 패터닝하여 격벽 재료층을 형성하고, 그 후, 소성함으로써 격벽(11)을 형성한다. 하지 유전체층(9) 상에 도포한 격벽 형성용 페이스트를 패터닝하는 방법으로서는, 포토리소그래피법이나 샌드 블레스트법을 이용할 수 있다.

격벽(11)을 형성한 배면 유리 기판(8)에는, 인접하는 격벽(11) 간의 하지 유전체층(9) 상 및 격벽(11)의 측면에 형광체 재료를 포함하는 형광체 페이스트를 도포하여 형광체층(12R, 12G, 12B)을 형성한다. 그 후, 형광체층(12R, 12G, 12B)을 소성함으로써, 배면 유리 기판(8) 상에 소정의 구성 부재를 갖는 배면판(23)이 완성되지만, 본 발명의 실시의 형태에서는, 전면판(22)과 배면판(23)을 봉착하는 봉착재(33)의 가소성 단계에 있어서, 형광체층(12R, 12G, 12B)의 소성을 행하고 있다. 또한, 상술한 배면판(23)의 각 구성요소에는, 전면판(22)과 같이 납을 포함하는 재료를 이용하지 않았다.

다음에, 전면판(22)과 배면판(23)을 그 전극 형성면측을 대향시키고, 그 주위를 봉착재(33)로 기밀 봉착하는 봉착 단계에 대해 설명한다. 본 발명의 실시의 형태에서는 봉착 단계를, 배면판(23)의 둘레 가장자리부에 봉착재(33)를 도포 형성 하는 봉착재 도포 단계와, 도포된 봉착재(33)를 가소성하는 가소성 단계와, 그 후, 전면판(22)과 배면판(23)을 대향 배치하여 봉착재(33)를 연화 용융시켜 봉착하는 봉착 접합 단계를 구비하고 있다.

본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP의 제조 방법에는, 봉착재(33)로서는 저융점의 납성분을 포함하지 않는 플릿 유리로서, 산화 비스무트(Bi₂O₃)를 포함하는 무납의 플릿 유리를 이용하고 있다. 이 플릿 유리와 소정의 필러와, 수지 및 유기용제를 혼합 반죽한 페이스트 상태의 봉착재를 이용하고 있다.

우선, 봉착재 도포 단계에서는 봉착재(33)를 후막 인쇄나 잉크젯 또는 디스펜서를 구비한 도포 장치를 이용하여, 배면판(23)의 둘레 가장자리부의 소정의 위치에 배치 형성한다. 그 후, 가소성 단계에서 봉착재(33)의 페이스트 내의 수지 및 유기용제를 제거함과 동시에, 플릿 유리를 조금 연화시켜 형상을 고정하기 위해서 소정의 온도로 가소성한다. 다음에, 봉착 접합 단계에서, 전면판(22)과 배면판(23)을 각각의 전극 형성면측을 대향 배치하고, 가소성 단계에서의 가소성 온도보다 높은 온도로 전체를 소성하고, 봉착재(33) 중의 유리 플릿를 연화시켜 전면판(22)과 배면판(23)을 봉착 접합한다. 또, 본 발명에서는, 상술한 바와 같이 봉착재(33)의 가소성 단계에 있어서, 배면판(23)에 형성한 형광체층(12R, 12G, 12B)의 소성 처리도 동시에 행하고 있다.

또, 필러는 내열성을 갖고 있고, 봉착재(33)의 열팽창 계수를 조정함과 동시에, 플릿 유리의 유동 상태를 컨트롤하는데 사용된다. 그 재료로서는, 코디어라이 트, 포스테라이트, β-유클립타이트, 지르콘, 뮬라이트, 티탄산바륨, 티탄산알루미늄, 산화 티탄, 산화 몰리브덴, 산화 주석, 산화 알루미늄, 석영 유리 등이 특히 바람직한 재료로서 단독용 또는 혼용하여 사용되는 일이 많다. 또한, 봉착재(33)를 도포 형성하는 봉착재 도포 단계에 후막 인쇄나 도포 장치를 이용하지 않고, 봉착재를 시트형상으로 하여 붙여 형성할 수도 있다.

또, 봉착 단계의 봉착 접합 단계에 있어서는, 도 2a, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 배면판(23)의 코너부의 소정 위치에 설치한 배기용 미세구멍(30)에 배치한 배기관(31)을, 그 주위에 배치한 플릿 타블렛(32)을 연화 용융시킴으로써 고정하고 있다. 플릿 타블렛(32)은 봉착재(33)와 같은 재료로 플릿 유리를 포함하는 성형체이다.

이와 같이 하여, 전면판(22)과 배면판(23)을 봉착 접합하여 배기관(31)을 고정한 후에, 격벽(11)으로 나누어진 방전 공간(14)을 배기관(31)에 의해서 진공 배기한다. 그 후, 배기관(31)으로부터 네온이나 크세논 등을 포함하는 방전 가스를 소정의 압력(예를 들면, Ne－Xe 혼합 가스의 경우, 53.2㎪∼79.8㎪의 압력)으로 봉입한다. 그 후, 배기관(31)을 적당한 위치에서 국부적으로 가열 용융(팁 오프)하여 완전히 봉함으로써 기밀 밀봉하여 PDP(20)를 완성시키고 있다.

이상의 제조 방법에 의해 완성한 PDP(20)는, 표시 전극(4)에 영상 신호 전압을 선택적으로 인가함으로써 방전시키고, 그 방전에 의해서 발생한 자외선이 각색 형광체층(12R, 12G, 12B)을 여기하여 적색, 녹색, 청색의 발광을 시켜 칼라 화상 표시를 실현하고 있다.

여기서, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP의 제조 방법의 봉착 단계에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시의 형태에서는, 봉착재(33)로서, 적어도 산화 비스무트(Bi₂O₃)를 포함하는 무납의 붕규산계의 플릿 유리를 이용하고 있다. 여기서 이용한 산화 비스무트(Bi₂O₃)를 포함하는 무납의 플릿 유리의 조성은, 산화 비스무트(Bi₂O₃)가 70중량％∼85중량％, 산화 아연(ZnO)이 8중량％∼10중량％, 산화 붕소(B₂O₃)가 4중량％∼6중량％, 산화 알루미늄(Al₂O₃)이 6중량％∼8중량％, 산화 규소(SiO₂), 산화 마그네슘(MgO)이 각각 1중량％∼3중량％로 되어 있다. 특히 산화 비스무트(Bi₂O₃)의 양은, 너무 적으면 유리의 연화점 온도가 내려가기 어려워지기 때문에 봉착 불량이 발생하고, 반대로 너무 많으면 표시 전극(4)이나 어드레스 전극(10) 중의 은(Ag)과의 반응이 생겨 발포하기 쉬워진다. 그 때문에, 65중량％∼80중량％의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP의 제조 방법에 이용하는 봉착재의 플릿 유리의 가열 온도와 연화점 온도와의 관계를 나타내는 도면이며, 플릿 유리로서 본 발명의 실시의 형태에서 이용하는 산화 비스무트(Bi₂O₃)를 포함하는 무납의 플릿 유리와 종래의 납을 포함하는 플릿 유리에 대해서 나타내고 있다. 도 3의 가로축은 플릿 유리를 가열하는 가열 온도이며, 상술한 가소성 단계에서의 가소성 온도를 나타내고 있다. 세로축은 시차 열분석 장치(DTA)를 이용하여 측정한 연 화점 온도이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 종래의 납을 포함하는 비정질계의 플릿 유리가 가열 온도에 대해서 연화점 온도가 일정한 것에 대해, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP의 제조 방법에 있어서 이용하는 무납의 산화 비스무트(Bi₂O₃)를 포함하는 플릿 유리는 가열 온도의 증가와 동시에 연화점 온도가 변화하여 상승한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 산화 비스무트(Bi₂O₃)를 포함하는 플릿 유리는, 소정의 가열 온도까지는 가열 온도에 대해서 연화점 온도의 변화의 변화율 A를 가지며, 소정 온도를 넘으면 변화율 A보다 급격한 변화율 B를 가지고 있다. 즉, 가열에 의해서 플릿 유리의 물성이 변화하기 때문에 연화점 온도가 변화하는 것을 의미하고, 소정의 가열 온도를 넘으면 물성의 변화가 급격하게 일어나는 것을 나타내고 있다. 따라서, 가소성 단계에 있어서 플릿 유리를 가열하면, 그 가열 온도에 의해서, 다음의 봉착 접합 단계에서 연화 용융시키기 위한 온도가 변화하게 된다. 또, 도 3에 있어서는, 이와 같이 변화율이 급격하게 변화하는, 즉 변화율의 변화가 발생하는 가열 온도는 490℃이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 가열 온도가 490℃를 넘으면 연화점 온도가 급상승하고 있다. 이것은 무납의 산화 비스무트(Bi₂O₃)를 포함하는 플릿 유리는, 490℃ 근방의 온도로부터 급격하게 결정화가 진행되는 것을 나타내고 있다. 즉, 가소성 단계에서의 가소성 온도를 490℃ 이상으로 설정하면, 플릿 유리는 일부에서 결정화가 시작되어 있기 때문에 연화점 온도가 상승한다. 그 때문에, 다음의 봉착 단계에서 490℃보다 약간 높은 온도로 봉착하고자 하면, 플릿 유리가 연화 용융하기 어려워져 봉착 접합을 할 수 없게 된다는 것이다.

한편, 결정화가 진전하여, 연화점 온도가 상승한 유리 플릿을 연화 용융시켜 봉착 접합하기 위해서는, 더 높은 온도의 봉착 온도로 할 필요가 있다. 그러나, 봉착 온도를 높게 하는 것은, 유리 등의 구성 재료의 재용융이나 전극, 격벽 등의 얼라인먼트에 악영향을 미칠 우려가 있다. 특히, 주사선의 수가 종래의 2배 이상이 되는 풀 스펙의 하이비전 텔레비전용의 고정밀 PDP에서는 전극 개수가 증가하기 때문에, 봉착재의 가소성 온도를 상승시키는 것은 그 영향이 현저하게 나타난다.

또, 일부 결정화한 플릿 유리를 재용융시키고자 하면, 특히 PDP(20)의 화면 사이즈가 커지는 경우에는, 가열 프로세스에서의 면내 균일성을 확보하는 것이 어려워지고, 결과적으로 면내에서 플릿의 연화 용융 상태의 불균일성이 발생한다. 예를 들면, 종래의 가소성 온도보다 조금 높은 온도의 봉착 온도에서는 충분히 연화하지 않고, 전면판(22)과 배면판(23) 간의 갭이 소정의 갭보다 커지고, 표시 성능을 열화시키는 등의 문제가 발생한다. 또, 플릿 유리가 결정화한 상태에서는, 전면 유리 기판(1)이나 배면 유리 기판(8)과 봉착재(33)와의 접착 접합이 불충분하게 되어, 확실한 기밀성을 확보할 수 없게 된다.

따라서, 본 발명에서는, 봉착재에, 가열 온도에 따라 연화점 온도의 변화의 변화율이 변화하는 산화 비스무트(Bi₂O₃)를 주성분으로 하는 유리 플릿을 이용하여, 봉착 단계 중 가소성 단계에서의 가소성 온도를 변화율의 변화가 발생하는 온도보 다 10℃ 내지 60℃ 낮은 온도로 하고 있다.

즉, 도 3에 나타내는 변화율의 변화가 발생하는 가열 온도는 490℃보다 10℃ 내지 60℃ 낮은 온도인, 480℃ 내지 430℃의 범위의 가소성 온도로 가소성을 행하도록 하고 있다. 그 때문에, 봉착 접합 단계에서는, 봉착 온도를 그 가소성 온도보다 10℃ 정도 높은 온도로 하는 것만으로, 연화 용융이 확실히 행해지고, 또한 결정화의 진전이 없는 상태에서의 봉착 접합을 실현할 수 있다. 즉, 가소성 온도를 430℃∼480℃의 사이에서 행함으로써, 플릿 유리의 연화점 온도의 변화의 변화율이 변화율 A의 영역 범위가 되고, 다음의, 봉착 온도를 490℃까지의 온도로 해도, 연화점 온도가 450℃ 이하의 저온이 된다. 그 때문에, 균일한 연화 용융이 생겨 확실한 봉착 접합이 가능해진다.

또한, 도 3에서는, 가열 온도가 300℃에서 490℃까지는 하나의 근사선으로 변화율 A이도록 나타내고 있지만, 430℃ 미만에서는 가열 온도에 대한 연화점 온도의 변화율 또는 그 변화에 불균형이 생긴다. 그 때문에, 그 후의 봉착 프로세스에서의 플릿 유리의 연화 용융이 불균일해지는 경우가 있다. 그래서, 본 발명의 실시의 형태에서는 가소성 온도의 하한을 430℃로 하고 있다.

한편, 종래의 납을 함유하는 플릿 유리를 이용한 봉착재를 이용한 경우에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 가열 온도에 대해서 연화점 온도가 변화하지 않고 일정하기 때문에, 봉착 단계에서의 가소성 단계와, 배면판에 도포 형성한 형광체층의 소성 단계를 동일하게 하는, 이른바 동시 소성이 가능했다. 즉, 예를 들면, 형광체층을 소성하는 온도가 470℃인 경우, 470℃에서 봉착 단계의 가소성을 행해도, 납을 함유하는 플릿 유리의 연화점 온도는 440℃로 변화하지 않는다. 그 때문에, 다음의 봉착 온도를 450℃로 하면, 플릿 유리가 완전하게 연화 용융하여 봉착 접합을 확실히 행할 수 있는 것이었다.

한편, 본 발명에서는, 상술한 바와 같이, 산화 비스무트(Bi₂O₃)를 주성분으로 하는 유리 플릿을 이용하여, 봉착 단계 중 가소성 단계에서의 가소성 온도를 490℃ 이하로 하고 있고, 구체적으로는 430℃∼480℃의 사이에서 행하도록 하고 있다. 형광체층의 소성은, 도포된 형광체층 내에 함유하는 수지 성분과 유기 용매 성분을 완전히 제거하는 것을 목적으로 하고 있다. 그 때문에, 430℃∼480℃의 온도 범위 내에서 소성을 행함으로써, 충분히 확실한 수지 성분과 유기 용제 성분의 제거를 행할 수 있다. 또, 430℃ 미만의 온도에서는 도포된 형광체층 내에 함유하는 수지 성분과 유기 용매 성분을 완전히 제거하는 것이 어려워진다. 그 때문에, 소성의 확실성과, 상술한 이유에 따른 봉착 접합의 확실성을 확보하기 위해서 가소성 온도를 430℃∼480℃ 사이의 온도에서 행하도록 하고 있다.

따라서, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP의 제조 방법에 의하면, 봉착재의 가소성 단계에서의 가소성 온도를 상승시키고, 형광체층이 소성 가능한 온도까지 높게 설정할 수 있다. 따라서, 배면판(23)에 도포 형성된 형광체층(12R, 12G, 12B)의 형광체층 소성 단계와 가소성 단계를 동일한 열프로세스, 즉 동시 소성으로 행하는 것이 가능해진다. 그 결과, 제조 공정의 공정수를 삭감하여 환경을 배려한 신뢰성이 높은 PDP를 실현할 수 있다.

또, 주사선의 수가 종래의 2배 이상이 되는 풀 스펙의 하이비전 텔레비전과 같은 고정밀 PDP에서는 전극 개수가 증가하기 때문에, 봉착 단계에서의 봉착 온도가 상승하면 PDP의 특성이나 품질에의 영향을 피할 수 없다. 그러나, 본 발명의 실시의 형태에 의하면, 무납의 산화 비스무트(Bi₂O₃)를 포함하는 플릿 유리를 이용한 경우에서도, 봉착 온도를 유리 기판 등의 재료나 전극, 격벽의 얼라인먼트에 영향을 주지 않는 온도 범위로 할 수 있다.

또한, 상기의 실시의 형태에서는, 배기관(31)이나 플릿 타블렛(32)을, 상술한 봉착재(33)와 같은 납을 포함하지 않는 재료 조성으로 하는 것이 가능하고, 환경을 배려한 PDP를 실현할 수 있다.

또, 상술한 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP의 제조 방법에서 이용하는 산화 비스무트(Bi₂O₃)를 포함하는 무납의 플릿 유리는, 엄밀하게 말하면, 전혀 납을 포함하지 않는 것은 아니며, 분석하면 500PPM 이하이지만, 극미량 레벨의 납이 검출된다. 그러나, 유럽에 있어서의 환경에 관한 EC-RoHS 지령의 규정에서는 1000PPM 이하이면 납을 포함하지 않는다고 간주할 수 있어, 본 발명의 실시의 형태에 있어서는 「납을 포함하지 않는다」라거나 「무납」이라는 표현을 이용하고 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 PDP는, 봉착의 신뢰성을 높이고, 또한, 환경을 배려한 표시 품질이 뛰어난 PDP를 실현하여 대화면의 표시 디바이스 등에 유 용하다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP의 제조 방법에 따른 PDP의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.

도 2a는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP의 제조 방법에 따른 PDP의 평면도이다.

도 2b는 도 2a의 2B-2B선 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP의 제조 방법에 이용하는 봉착재의 플릿 유리의 가열 온도와 연화점 온도와의 관계를 나타내는 도면이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 전면 유리 기판 2 : 주사 전극

2a, 3a : 투명 전극 2b, 3b : 금속 버스 전극

3 : 유지 전극 4 : 표시 전극

5 : 차광층 6 : 유전체층

7 : 보호층 8 : 배면 유리 기판

9 : 하지 유전체층 10 : 어드레스 전극

11 : 격벽 12R, 12G, 12B : 형광체층

14 : 방전 공간 20 : PDP

22 : 전면판 23 : 배면판

30 : 미세구멍 31 : 배기관

32 : 플릿 타블렛 33 : 봉착재

Claims (4)

1. 투명한 기판 상에 표시 전극과 유전체층과 보호층이 형성된 전면판과, 어드레스 전극, 격벽 및 형광체층이 형성된 배면판을 대향 배치함과 동시에 상기 전면판과 상기 배면판의 주위를 봉착재로 봉착한 플라즈마 디스플레이 패널로서,

   상기 봉착재가, 가열 온도에 대해서 연화점 온도가 변화함과 동시에 상기 가열 온도에 대해서 상기 연화점 온도의 변화율이 바뀌는 특성을 갖는 플릿 유리에 의해 구성되고,

   상기 플릿 유리는, 산화 비스무트를 65중량％∼80중량％, 산화 아연을 8중량％∼10중량％, 산화 붕소를 4중량％∼6중량％, 산화 알루미늄을 6중량％∼8중량％, 산화 규소를 1중량％∼3중량％, 산화 마그네슘을 1중량％∼3중량％ 함유하고,

   또한, 상기 플릿 유리는, 결정화되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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