KR20060076253A - 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 후면판 Download PDF

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KR20060076253A
KR20060076253A KR1020050134331A KR20050134331A KR20060076253A KR 20060076253 A KR20060076253 A KR 20060076253A KR 1020050134331 A KR1020050134331 A KR 1020050134331A KR 20050134331 A KR20050134331 A KR 20050134331A KR 20060076253 A KR20060076253 A KR 20060076253A
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조유정
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엘지마이크론 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/20—Constructional details
    • H01J11/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J11/38—Dielectric or insulating layers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

플라즈마 디스플레이 패널의 후면판이 제공된다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판은 기판 상에 형성되는 전극과; 상기 전극을 덮도록 상기 기판 상에 형성된 유전체층과; 상기 유전체층 상에 형성된 격벽과; 상기 격벽과 유전체층 상에 형성된 형광체층을 구비하며; 상기 유전체층은 PbO 또는 Bi2O3 50~70중량%, 5~30중량%의 B2O3, SiO2 또는 이들의 혼합물을 포함하되, 상기 SiO2의 함량은 5중량% 이상이며, Al2O3 5~20중량%, 및 RO 1~20중량%를 포함하는 유리분말로 이루어지고, 상기 RO는 ZnO, MgO, CaO, SrO, BeO, RaO, BaO 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 후면판{Rear Plate For Plasma Display Panel}
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도이다.
도 2a 내지 도 2f는 도 1에 도시된 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
50,60 : 기판 52 : 어드레스전극
54,68 : 유전체층 62 : 보호막
56 : 격벽 58 : 형광체층
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 황변현상이 없고 내에칭성 및 내전압성이 우수한 유전체층을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함)은 가스방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 가시광선이 발 생되는 것을 이용한 표시장치이다. PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 점 등의 장점이 있다. PDP는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀은 화면의 한 화소를 이루게 된다.
종래의 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판 상에 형성된 서스테인전극쌍의 스캔전극과 서스테인전극, 상기 스캔전극 및 서스테인전극 상에 형성된 상부 유전체층, 상부 유전체층 상에 형성된 보호층을 포함하는 상판과, 하부기판 상에 서스테인전극쌍과 교차되게 형성되는 어드레스전극, 어드레스전극 상에 형성된 하부 유전체층을 포함하는 하판과, 상판과 하판 사이의 방전공간을 마련하는 격벽과, 격벽과 하부 유전체층 상에 형성되는 형광체층을 구비한다.
이러한 구조의 PDP는 어드레스전극과 서스테인전극 간의 대향방전에 의해 선택된 후 서스테인전극쌍간의 면방전에 의해 방전을 유지하게 된다. 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체가 발광함으로써 가시광이 셀 외부로 방출되게 된다. 이 결과, 방전셀들은 방전이 유지되는 기간을 조절하여 계조를 구현하게 되고, 그 방전셀들이 매트릭스 형태로 배열된 PDP는 화상을 표시하게 된다.
상기 유전체층은 일반적으로 저융점유리로 구성되고, 요구되는 특성으로는 소성온도가 저온일 것, 충분한 내전압성을 가질 것 및 방전시 소비 전류량을 감소시키기 위하여 유전율이 낮을 것 등을 들 수 있다.
기존의 유전체 재료로는 PbO를 주성분으로 하는 물질, 즉, PbO-SiO2-B2O3계 유리가 주로 사용되어 왔으나 이와 같은 PbO계 물질이 인체 및 환경적으로 매우 유해하다는 단점이 있었기 때문에 납을 포함하지 않은 물질에 대한 연구가 계속되고 있다. 이러한 납불함유 유리로서는 P2O5-ZnO계, Bi2O3-SiO2계, ZnO-B2O3-SiO2계 및 BaO-B2O3-Al2O3계 등이 제안되어 오고 있다.
예를 들어, 일본 공개공보 제1999-369466호에는 무연저융점 유리 조성물로서 P2O5-ZnO계 유리 조성물이 개시되어 있으나, P2O5의 함량이 너무 많기 때문에 기계적 강도가 떨어지고 열팽창계수가 커질 뿐만 아니라 P2O5계 유리의 단점인 발포 현상이 발생하는 등의 문제점을 가지고 있다. 또한, 상기 유전체층의 소성온도를 낮추기 위해서 유리의 연화점을 저하시키기 위한 성분으로서 Na2O, K2O, Li2O 등의 알칼리 금속 산화물을 추가적으로 포함하는 기술구성이 개시되어 있으나, 이러한 연화점 저하성분이 첨가된 유리를 유전체층에 사용하는 경우에는 사용시 전계부하에 따른 이들 알칼리 금속 이온들의 고속이동이 시스템에 좋지 않은 영향을 미칠 뿐만 아니라, 상기 알칼리 금속 이온들에 의하여, 표시전극에 사용되는 Ag 또는 Cu 이온이 환원되어 콜로이드화 될 염려가 있고, 이에 의해 황변현상이 발생하거나 유전체층의 절연내압을 저하시키는 원인이 될 수 있다.
한편, 대한민국 특허공개공보 제2001-45462호에는 납성분(PbO) 대신에 Bi2O3를 사용한 무연, 무알칼리 투명유전체가 개시되어 있으나, 상기 비스무스는 자원으로서 양이 적고 고가일 뿐만 아니라 자체의 독성이 문제가 되며, 상기 투명유전체 층의 내부에 Bi2O3의 함량이 너무 많기 때문에 황변화 현상을 피할 수 없으며, 열팽창계수가 커진다는 문제점이 있었다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 납을 함유하지 않는 유전체층은 납을 함유하는 PbO계 유전체층에 비하여 여러 가지 단점이 있으며 아직까지는 상기 PbO계 유전체층에 필적할만한 조성이 개발되지 못한 상태이다.
한편, 종래 PDP의 격벽은 스크린 프린트법과 샌드블라스트법 등을 이용해 형성시키는 것이 일반적인데, 스크린 프린트법은 어드레스 전극 및 하부 유전체층이 순차적으로 형성된 기판 상에 스크린 프린터로 패턴형태의 격벽용 페이스트를 인쇄/건조를 반복하여 도포하고 최종적으로 소성하여 원하는 격벽을 형성한다.
또한, 샌드블라스트법은 어드레스 전극 및 하부 유전체층이 순차적으로 형성된 기판 상에 격벽용 페이스트를 전면 인쇄한 후 노광 및 현상공정에 의해 형성된 포토레지스트패턴을 이용하여 격벽용 페이스트를 샌드입자로 패터닝한 후에 소성을 거쳐 원하는 격벽을 형성한다.
이와 같이, 스크린 프린트법과 샌드 블라스트법에 의해 형성된 격벽은 패턴형태로 가공된 이후에 소정온도에서 소성되기 때문에, 상기 격벽 하부에 위치하는 유전체층은 소성시 형상 및 치수 변형을 줄이기 위해 상기 격벽용 페이스트에 비해 연화온도가 높은 유리분말을 사용해야 한다. 따라서, 소다라임기판을 적용하기 어렵고 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 격벽 형성방법으로서 도입된 것이 화학적 에 칭법인데, 이러한 방법은 격벽층 상부에 소정의 패턴을 형성한 후에 산계 액체 조성물(에칭액)을 이용하여 에칭함으로써 격벽을 형성하는 공정이다. 이러한 화학적 에칭법을 사용하여 격벽을 형성하는 경우에는 격벽 하부의 유전체층은 상기 격벽과 달리 에칭액에 대한 내에칭성이 커야 하는데, 기존의 PDP 후면판용 유전체층에 사용되어 오던 조성물은 충분한 내에칭성을 발휘하기 어렵다는 문제점이 있었다.
한편, 일본특허공개공보 제1999-180726호에는 PbO를 포함하며, Bi2O3를 선택적으로 포함할 수 있는 유리기판 및 저융점 유리조성물이 개시되어 있으나, Bi2O3가 포함되지 않은 경우에는 상기 조성물을 플라즈마 디스플레이 패널 후면판의 유전체층으로 사용하는 경우에 습식에칭 공정을 통해 격벽제조시, 상기에서 언급한 바와 같이 무기산에 대한 내에칭성이 충분하지 않고, Bi2O3의 함량이 30중량%를 초과하는 때에는 열팽창계수가 높아져서 휨현상 등이 발생할 수 있으며, 상기 Bi2O3에 의해서 황변현상이 발생할 염려가 있었다. 따라서, 상기 열팽창계수를 낮추는 성분으로서 ZnO를 첨가하는 기술구성이 개시되어 있는데, 상기 ZnO가 10중량%를 초과하게 되면 유리분말의 유리화가 어려워지고 내전압성이 저하될 우려가 있다. 또한, 내에칭성에 영향을 미치는 성분인 SiO2 및 Al2O3가 필수적인 구성성분이 아니며, 추가적으로 포함되는 경우라도 그 사용량이 너무 소량이어서 내에칭성이 열악하다는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기판의 휨현상 및 황변현상이 없고, 내전압성이 우수하며, 내에칭성이 뛰어나기 때문에 습식에칭을 통한 격벽형성에 적합한 유전체층을 가지는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여,
기판 상에 형성되는 전극과; 상기 전극을 덮도록 상기 기판 상에 형성된 유전체층과; 상기 유전체층 상에 형성된 격벽과; 상기 격벽과 유전체층 상에 형성된 형광체층을 구비하며; 상기 유전체층은 PbO 또는 Bi2O3 50~70중량%, 5~30중량%의 B2O3, SiO2 또는 이들의 혼합물을 포함하되, 상기 SiO2의 함량은 5중량% 이상이며, Al2O3 5~20중량%, 및 RO 1~20중량%를 포함하는 유리분말로 이루어지고, 상기 RO는 ZnO, MgO, CaO, SrO, BeO, RaO, BaO 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 PbO의 함량은 30~65중량%이고, Bi2O3의 함량은 5~30중량%일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 유리분말 성분 중 SiO2 및 Al2O3의 총 함량은 25중량%이상인 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 RO는 ZnO일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 B2O3의 함량은 10중량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직할 실시예에 의하면 상기 Al2O3의 함량은 5~10중량%일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 유전체층은 필러로서 TiO2, Al2O3, ZnO 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 더 포함하며, 상기 필러의 함량비는 상기 유리분말 100중량부를 기준으로 1~30중량부일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 유리분말의 평균입경은 약 1~10㎛이며, 상기 유리 분말의 연화온도는 약 400~500℃일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 유전체층의 산계 액체 조성물에 대한 에칭율은 0.5 ㎛/min 이하일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 유전체층의 열팽창계수는 63~83 x 10-7/℃일 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 2f를 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 본 발명에 따른 PDP의 방전셀은 상부기판(60) 상에 형성되어진 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z)과, 하부기판(50) 상에 형성되어진 어드레스전극(X)을 구비한다.
스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z) 각각은 투명전극(64Y,64Z)과, 투명전극 (64Y,64Z)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극(64Y,64Z)의 일측 가장자리에 형성되는 버스전극(66Y,66Z)을 포함한다. 투명전극(64Y,64Z)은 통상 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO)로 상부기판(60) 상에 형성된다. 버스전극(66Y,66Z)은 투명전극(64Y,64Z) 상에 도전율이 높은 금속으로 형성되어 저항이 높은 투명전극(64Y,64Z)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다.
스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z)이 나란하게 형성된 상부기판(60)에는 상부 유전체층(68)과 보호막(62)이 적층된다. 상부 유전체층(68)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(62)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(68)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(62)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
어드레스 전극(X)은 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 어드레스 전극(X)이 형성된 하부기판(50) 상에는 하부 유전체층(54), 격벽(56)이 형성되며, 하부 유전체층(54)과 격벽(56) 표면에는 형광체(58)가 도포된다. 격벽(56)은 어드레스 전극(X)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(58)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다.
상/하부기판(60,50)과 격벽(56) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
본 발명에 사용되는 하부 유전체층 형성용 유리분말은 습식에칭에 의해 격벽 형성시 사용되는 산계 액체 조성물(에칭액)에 대한 내에칭성을 확보할 수 있는 성분으로서 Bi2O3, SiO2, 또는 Al2O3를 최적의 비율로 혼합함으로써, 우수한 내에칭성을 부여하는 한편, 연화점을 낮추기 위하여 종래기술에 사용되어 오던 알칼리금속 산화물 대신에 알칼리 토금속 산화물을 사용함으로써 황변현상을 억제할 수 있으며, 별도로 ZnO를 첨가하지 않아도 열팽창계수가 적절한 범위에 있기 때문에 기판의 휨현상을 방지할 수 있다는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용되는 PbO와 Bi2O3는 유리의 골격을 구성하는 주요성분으로서 유리를 저융점화하는 역할을 하는데, 상기 성분이 50중량% 미만인 때에는 연화점이 높아지는 문제가 있고, 70%를 초과하는 때에는 유전율이 높아지고 연화점이 극도로 저하되며 열팽창계수가 커지는 문제점이 있다. 상기, Bi2O3는 에칭성 향상을 위하여 사용되는 성분인데, 본 성분을 사용하지 않고 PbO 단독으로 사용되는 경우에는 Al2O3와 SiO2의 함량을 증가시킴으로써 내에칭성을 확보하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 PbO의 함량을 30~65중량%으로 하고, Bi2O3의 함량을 5~30중량%로 하는 것이 가장 바람직한데, 상기 PbO의 함량을이 30중량% 미만인 때에는 연화온도가 높아지고 65중량%를 초과하는 때에는 열팽창계수가 증가하여 표면균열이나 휨현상이 발생할 우려가 있으며, Bi2O3가 5중량% 미만인 때에는 내에칭성이 우수하지 않고, 30중량%를 초과하는 때에는 열팽창계수가 증가하여 표면균열이나 휨현상이 발생하고 황변현상이 일어날 우려가 있다. 황변현상이 발생하더라도 반드시 투명성이 떨어지는 것은 아니지만, PDP 후면판에 사용되는 유전체층은 적절한 필러를 혼입하였을 때에 순수한 백색을 띠는 것이 반사율 측면에서 가장 바람직한데, 황변화가 일어나게 되면 이러한 반사율이 떨어지기 때문에 문제가 된다. 본 발명에서 상기 Bi2O3의 함량은 5 내지 20중량%인 것이 더욱 바람직하다.
B2O3와 SiO2는 저융점 유리를 안정적인 유리질로 만드는 역할을 하는데, 상기 성분이 10중량% 미만인 때에는 유리 형성이 불안정하게 되고, 팽창율이 높아지며, 30중량%를 초과하게 되면 유리점도가 낮아져 결정화가 발생하기 쉽다. 또한 SiO2는 유전율이 비교적 낮기 때문에 전체적인 유전율을 낮추는 역할 및 에칭액에 대한 내에칭성을 증가시키는 역할도 하는데, 상기 SiO2의 함량이 5중량% 미만이면 내에칭성이 떨어지고, 30중량%를 초과하는 경우에는 추가적으로 연화온도가 높아져 소결 부족이 발생할 가능성이 있다. 한편, 상기 B2O3의 함량은 10중량% 이하인 것이 바람직한데, 상기 B2O3의 함량이 10중량%를 초과하게 되면 오히려 팽창율이 너무 낮아져서 기판에 볼록(convex)하게 휨이 발생할 염려가 있다.
Al2O3는 유리 분말의 재가열시에 결정화를 억제하는 역할과 동시에 에칭액에 대한 내에칭성을 증가시키는 역할을 하는데, 이 Al2O3가 5중량% 미만이면 내에칭성이 떨어지며 20중량%를 초과하면 유리분말의 연화온도가 높아질 염려가 있다. 바람직한 Al2O3의 함량은 5 내지 10중량%이다.
본 발명에 따른 조성물은 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판에 사용되는 유전체층 형성용 조성물이므로, 전면판용 유전체층 조성물과는 달리 소결 후의 투명성은 큰 문제가 되지 않으며, 무색일 것이라는 요건이 더욱 중요한데, 따라서, 무색인 한 결정이 발생한다 하더라도 과도하지만 않다면 무방하다. 따라서, Al2O3와 SiO2의 사용량을 상기 최고 함량까지 증가시키더라도 문제가 되지 않으며, 우수한 내에칭성을 확보할 수 있다.
RO는 ZnO, MgO, CaO, SrO, BeO, RaO, BaO 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하며, 유리 분말의 연화온도를 낮추며 유리의 유동성을 증가시키는 역할을 한다. 이 알칼리 토금속 산화물(RO)이 10중량%를 초과하면 유리 분말의 결정화가 일어날 염려가 있으며, 유리의 변색을 일으키거나, 최종 플라즈마 디스플레이 패널에서 방전시 오방전을 일으킬 염려가 있다. 특히, 상기 ZnO가 10중량%를 초과하면 유리분말의 유리화가 어려워지고 내전압성이 열악해질 우려가 있다.
본 발명에 사용되는 상기 하부 유전체층 형성용 유리분말은 유리 연화온도가 400~500℃일 수 있는데, 유리분말의 유리 연화온도가 400℃미만이면, 형광체 소성 공정과 합착 소성 공정시 유리분말이 유동되어 치수 정도가 떨어지고, 온도가 500℃를 초과하는 경우에는 유전체층의 소성온도가 높아져서 기판의 치수 제어가 어려워진다는 문제점이 있다.
또한, 상기 유리분말은 약 1~10㎛의 평균입경을 가지는 것이 바람직한데, 상 기 유리분말의 평균 입경이 1㎛미만이면 유전체층의 페이스트화가 어려워지고, 10㎛를 초과하면 소성공정시 유리분말이 치밀화되기 어려워 유전체층 내에 기포가 발생하기 쉽다.
본 발명에 사용되는 상기 하부 유전체층 형성용 유리분말은 산화물 필러를 추가로 더 포함할 수 있는데, 상기 산화물 필러는 유리 분말을 지지하는 역할을 한다. 이 산화물 필러는 백색인 TiO2, Al2O3 및 ZnO 중 적어도 하나로 구성되며, 상기 필러의 함량비는 상기 유리분말 100중량부를 기준으로 1~30중량부일 수 있는데, 1중량부 미만인 때에는 첨가효과가 미약하고, 30중량부를 초과하는 경우에는 소결성이 불충분해질 염려가 있다.
한편, 본 발명에 사용되는 상기 산계 액체 조성물에 대한 하부 유전체층의 에칭율은 0.5 ㎛/min 이하인 것이 바람직한데, 0.5 ㎛/min를 초과하는 때에는 격벽만이 에칭되는 것이 아니라 유전체층까지도 에칭이 되어 전극에 악영향을 미칠 염려가 있다.
본 발명에 사용되는 상기 유전체층의 열팽창계수는 63~83 x 10-7/℃인 것이 바람직한데, 열팽창계수가 63 x 10-7/℃미만이면 기판이 볼록(convex)하게 휨이 발생하고, 83 x 10-7/℃을 초과하는 경우에는 기판이 오목(concave)하게 휨이 발생하기 때문에 바람직하지 않다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판의 제조방법을 나타내는 단면도이다.
먼저, 기판(50) 상에 전극 재료층을 형성한 후 포토리소그래피공정과 식각공정으로 패터닝시킴으로써 도 2a에 도시된 바와 같이 전극층(52)을 형성한다.
다음으로, 상기 전극층(52)이 형성된 기판(50) 상에 본 발명에 사용되는 유전체 층 형성용 유리분말을 도포시켜 유전체재료층을 형성시킨 후 단독으로 소성하거나 차후에 격벽형성용 페이스트층을 구비시킨 후 함께 소성함으로써 유전체층(54)를 형성할 수 있다.
상기 유전체재료층 또는 유전체층(54)이 형성된 기판(50) 상에 격벽용 페이스트를 도포함으로써 격벽재료층(86)을 형성시키는데, 상기 격벽형성용 페이스트를 20~180℃의 온도에서 5~20분 동안 건조시킨 후 이를 원하는 높이에 도달할 때까지 다수번 반복함으로써 도 2c에 도시된 바와 같이 격벽재료층(86)을 형성시킨다. 상기 격벽재료층(86)은 500~600℃의 온도에서 10~60분동안 소성시킴으로써 격벽(56)을 형성할 수 있는데, 이미 언급한 바와 같이 상기 격벽재료층(86)은 유전체층(54)과 동시에 소성될 수도 있다. 그 다음으로, 상기 격벽재료층(86)상에 포토레지스트(78)를 전면 코팅한 다음 상기 포토레지스트(78)를 포토마스크를 이용하여 노광 및 현상공정을 통하여 패터닝함으로써 도 2d에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴(88)을 형성시킨다. 상기 포토레지스트 패턴(88)을 마스크로 사용함으로써 상기 격벽 재료층을 산계 액체 조성물로 식각하여 도 2e에 도시된 바와 같이 격벽(56)을 형성시킬 수 있다. 상기 산계 액체 조성물은 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 질산을 포함하는 조성물인 것이 바람직한데 예를 들 면, 대한민국 등록특허공보 제300233호, 제390347호에 사용된 식각액을 사용할 수 있다. 그런 다음, 상기 격벽(56) 상에 잔존하는 포토레지스트 패턴을 스트립하여 제거하고, 수세한 후, 상기 격벽(56)이 형성된 기판(50) 상에 형광체용 페이스트를 전면 인쇄한 후 건조/소성함으로써 R, G, B 형광체층(58)을 형성시킨다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1~8
하기 표 1에 나타나 있는 바와 같은 유리분말 조성이 되도록 각 배치원료를 혼합하고 1100~1200℃로 용융시킨 다음 급냉시켜 플레이크 상의 유리를 제조하였다. 뒤이어, 상기 유리를 볼밀을 이용하여 분쇄한 후, 기류식 분급장치를 이용하여 분급함으로써 평균 입경 3㎛의 유리분말을 얻은 다음 터페놀과 에틸셀룰로오스를 포함하는 유기 비히클과 혼합하여 유전체층 형성용 페이스트를 제조하였다. 다음으로, 소다라임 유리기판 상에 포토리소그래피 공정과 식각공정을 통해 패턴화된 전극층을 형성한 후, 상기 유전체층 형성용 페이스트 조성물을 도포하여 유전체재료층을 형성하고, 격벽형성용 페이스트 조성물로서 등록특허공보 제300233호에 개시되어 있는 바와 같이 PbO 60중량부, SiO2 15중량부, B2O3 19중량부 및 Al2O3 6중량부를 포함하는 페이스트를 상기 유전체재료층의 상부에 도포한 다음, 550℃의 온도에서 60분동안 소성하여 격벽재료층을 형성하였다. 그 다음, 상기 격벽재료층의 상부 에 포토레지스트를 도포하고 노광공정 및 현상공정을 거친 후, 질산을 포함하는 산계 액체 조성물을 사용하여 에칭함으로써 격벽을 형성한 다음, 상기 격벽 상부에 남아 있는 포토레지스트를 박막공정에 의하여 제거하고, 상기 격벽을 수세하였다. 마지막으로 형광체용 페이스트를 상기 격벽 및 유전체층의 상부에 전면 인쇄한 후 건조/소성함으로써 R, G, B형광체층(58)을 형성시켜, PDP 후면판을 제조하였다.
비교예 1~3
하기 표 2에 표시된 바와 같이 조성비가 변경된 유전체층 형성용 페이스트를사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1 내지 4와 동일한 방법으로 PDP용 후면판을 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8
PbO 50 60 45 35 37 55 63 57
Bi2O3 0 0 5 20 20 15 5 13
B2O3 10 0 5 10 10 10 5 0
SiO2 25 20 15 15 10 10 17 13
Al2O3 10 15 20 10 10 5 5 5
BaO 5 0 5 0 13 0 0 5
MgO 0 0 0 5 0 5 0 0
SrO 0 0 0 5 0 0 5 0
ZnO 0 5 5 0 0 0 0 7
비교예 1 비교예 2 비교예 3
PbO 69.1 31.1 25
Bi2O3 0 32.4 40
B2O3 10.8 14.6 20
SiO2 13.9 4.2 5
Al2O3 0 0 5
BaO 0 0 5
MgO 0 0 0
SrO 0 0 0
ZnO 6.2 17.0 0
시험예 1
연화온도의 측정
상기 표 1의 실시예 1~8 및 표 2의 비교예 1~3에서 나타나 있는 바와 같은 유리분말 조성이 되도록 각 배치원료를 혼합하고 1100~1200℃로 용융시킨 다음 급냉시켜 플레이크 상의 유리를 제조하였다. 다음으로, 상기 유리를 볼밀을 이용하여 분쇄한 후, 기류식 분급장치를 이용하여 분급함으로써 평균 입경 3㎛의 유리분말을 얻고, 상기 유리분말을 DSC 열분석 장비를 사용하여 연화온도를 측정하고 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.
시험예 2
열팽창계수의 측정
상기 표 1의 실시예 1~8 및 표 2의 비교예 1~3에서 나타나 있는 바와 같은 유리분말 조성이 되도록 각 배치원료를 혼합하고 1100~1200℃로 용융시킨 다음 급냉시켜 플레이크 상의 유리를 제조하였다. 상기 플레이크 상의 유리를 직사각형의 일정 크기로 가공한 다음, 350℃까지 승온시키면서 분당 증가되는 길이변화를 측정하여 열팽창계수를 구하고 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.
시험예 3
에칭율의 측정
상기 표 1의 실시예 1~8 및 표 2의 비교예 1~3에서 나타나 있는 바와 같은 유리분말 조성이 되도록 각 배치원료를 혼합하고 1100~1200℃로 용융시킨 다음 급냉시켜 플레이크 상의 유리를 제조하였다. 다음으로, 상기 유리를 볼밀을 이용하여 분쇄한 후, 기류식 분급장치를 이용하여 분급함으로써 평균 입경 3㎛의 유리분말을 얻은 다음 터페놀과 에틸셀룰로오스를 포함하는 유기 비히클과 혼합하여 유전체층 형성용 페이스트를 제조하였다. 다음으로, 소다라임 유리기판 상에 상기 유전체층 형성용 페이스트를 스크린 인쇄한 후 550℃의 온도에서 60분동안 소성과정을 거친 후, 소성이 완료된 시편을 2 x 4 cm 크기로 절단하고, 5mm 정도의 부분을 제외한 나머지 부분을 테이핑하였다. 질산을 포함하는 산계 액체 조성물을 사용하여 에칭과정을 거치게 되면 상기 테이핑이 되지 않은 부분은 상기 산계 액체 조성물에 의해 에칭이 일어나게 되므로, 테이핑된 부분과 테이핑이 되지 않은 부분의 높이를 측정함으로써 에칭률을 구하여 그 결과를 표 3 및 표 4에 나타내었다.
시험예 4
황변도의 측정
상기 표 1의 실시예 1~8 및 표 2의 비교예 1~3에서 나타나 있는 바와 같은 유리분말 조성이 되도록 각 배치원료를 혼합하고 1100~1200℃로 용융시킨 다음 급냉시켜 플레이크 상의 유리를 제조하였다. 다음으로, 상기 유리를 볼밀을 이용하여 분쇄한 후, 기류식 분급장치를 이용하여 분급함으로써 평균 입경 3㎛의 유리분말을 얻은 다음 터페놀과 에틸셀룰로오스를 포함하는 유기 비히클과 혼합하여 유전체층 형성용 페이스트를 제조하였다. 다음으로, 소다라임 유리기판 상에 상기 유전체층 형성용 페이스트를 스크린 인쇄한 후 550℃의 온도에서 60분동안 소성과정을 거친 후, 소성이 완료된 시편에 대하여 목시관찰을 통해 황변여부를 판단한 후, 육안으로 황변이 관찰되지 않는 경우에는 o, 황변이 관찰되는 경우에는 x로 표시하여 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.
시험예 5
내전압성의 측정
상기 표 1의 실시예 1~8 및 표 2의 비교예 1~3에서 나타나 있는 바와 같은 유리분말 조성이 되도록 각 배치원료를 혼합하고 1100~1200℃로 용융시킨 다음 급냉시켜 플레이크 상의 유리를 제조하였다. 뒤이어, 상기 유리를 볼밀을 이용하여 분쇄한 후, 기류식 분급장치를 이용하여 분급함으로써 평균 입경 3㎛의 유리분말을 얻은 다음 터페놀과 에틸셀룰로오스를 포함하는 유기 비히클과 혼합하여 유전체층 형성용 페이스트를 제조하였다. 은전극층을 형성시킨 소다라임 유리기판 상에, 상기 페이스트를 스크린 인쇄하고, 그 상부에 은전극층을 형성한 다음, 내전압 시험기를 이용하여 양 전극간에 전압을 부가하고 리크하는 전압을 측정하였으며, 내전압 평균치가 2000V 이상인 때에는 o, 1000~2000V인 때에는 ㅿ, 1000V 미만인 때에는 x로 표시하여 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8
연화온도 468 451 489 436 501 478 481 462
열팽창계수 68 81 73 77 74 76 72 68
에칭율 0.14 0.11 0.09 0.03 0.02 0.12 0.23 0.17
황변도 o o o o o o o o
내전압성 o o o o o o o o
비교예 1 비교예 2 비교예 3
연화온도 480 493 460
열팽창계수 84 80 101
에칭율 2.01 0.04 0.02
황변도 o x x
내전압성 o x o
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판의 유전체층은 격벽 형성시 이용되는 식각액에 대한 내에칭성을 확보할 수 있으며 열팽창계수가 작아서 휨현상 등이 발생하지 않고 550℃ 이하에서 저온 소성이 가능하며, 내전압성이 우수하고, 특히, 황변현상이 없기 때문에 고화질의 PDP를 제공할 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판은 격벽 형성시 이용되는 식각액에 대한 내에칭성이 우수한 유전체층을 구비하고 있기 때문에 식각공정에서의 생산성이 향상되며 550℃ 이하로 소성온도를 낮출 수 있고 내전압성이 우수하며, 황변현상이 없기 때문에 플라즈마 디스플레이 패널에 적용시 고화질의 PDP를 얻을 수 있다.

Claims (10)

  1. 기판 상에 형성되는 전극과;
    상기 전극을 덮도록 상기 기판 상에 형성된 유전체층과;
    상기 유전체층 상에 형성된 격벽과;
    상기 격벽과 유전체층 상에 형성된 형광체층을 구비하며;
    상기 유전체층은
    PbO 또는 Bi2O3 50~70중량%,
    10~30중량%의 B2O3, SiO2 또는 이들의 혼합물을 포함하되, 상기 SiO2의 함량은 5중량% 이상이며,
    Al2O3 5~20중량%, 및
    RO 1~20중량%를 포함하는 유리분말로 이루어지고,
    상기 RO는 ZnO, MgO, CaO, SrO, BeO, RaO, BaO 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 PbO의 함량은 30~65중량%이고, Bi2O3의 함량은 5~30중량%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 유리분말 성분 중 SiO2 및 Al2O3의 총 함량이 25중량%이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 RO는 ZnO인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 B2O3의 함량은 10중량% 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 Al2O3의 함량은 5~10중량%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판.
  7. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 유전체층은 필러로서 TiO2, Al2O3, ZnO 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 더 포함하며,
    상기 필러의 함량비는 상기 유리분말 100중량부를 기준으로 1~30중량부인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판.
  8. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 유리분말의 평균입경은 1~10㎛이며, 상기 유리 분말의 연화온도는 400~500℃인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판.
  9. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 유전체층의 에칭율은 0.5 ㎛/min 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 유전체층의 열팽창계수는 63~83 x 10-7/℃인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 후면판.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100831013B1 (ko) * 2007-02-22 2008-05-20 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널
CN101488433B (zh) * 2008-01-16 2012-02-08 三星Sdi株式会社 等离子体显示面板

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