KR20070056544A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로 특히, 소성온도, 유전상수, 및 열팽창계수의 상호 조건을 만족하는 조성영역을 제공하는 것으로서, 10 내지 45 mol% 첨가되는 Bi2O3와; 0 초과 내지 40 mol% 첨가되는 ZnO와; 10 내지 80 mol% 첨가되는 B2O3를 포함하고, 350 내지 450℃의 전이점과, 70×10-7/℃ 내지 90×10-7/℃의 열팽창계수와, 5 내지 20의 유전상수를 갖는 조성으로 이루어지는 층을 포함하는 패널을 제공하여, 저온 소성이 가능하여 기판의 변형을 방지하거나 소다라임 글래스 기판에 적용 가능하고, 유전율이 향상되어 해당 유전체층의 두께를 제어할 수 있으며, 공정 시간을 줄일 수 있고, 다면취 공정에 대응할 수 있도록 하는 것이다.
PDP, 소성, 글래스, 소다라임, 유전체.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{Plasma display panel}
도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널의 일례를 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 유전체 조성물에 의한 투과율을 나타내는 그래프
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
10 : 상부패널 11 : 투명기판
14 : 유전체층 15 : 보호막
20 : 하부패널 21 : 하부기판
23 : 유전체층 24 : 격벽
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로 특히, 소성온도, 유전상수, 및 열팽창계수의 상호 조건을 만족하는 조성영역을 제공하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel: 이하, PDP)은 방전 현상을 이용하여 화상을 표시하는 발광형 소자의 일종으로서, 각 셀마다 액티브 소자를 장착할 필요가 없어서 제조 공정이 간단하고, 화면의 대형화가 용이하며, 응답속도가 빨라 대형화면을 가지는 화상표시장치의 표시소자로 각광받고 있다.
이와 같은 PDP의 구조는 도 1에서 도시하는 바와 같이, 상부패널(10)과 하부패널(20)을 대향시켜 겹친 구조로 되어있다. 상기 상부패널(10)은 투명 기판(11)의 내면에 한 쌍의 유지전극이 배열되는데, 보통 이 유지전극은 각각 투명전극(12)과 버스전극(13)으로 이루어진다.
이러한 유지전극은 AC 구동을 위한 유전체층(14)으로 피복되고, 이 유전체층(14)의 표면에는 보호막(15)이 형성된다.
한편, 상기 하부패널(20)의 내면에는 하부기판(21) 위에 어드레스 전극(22)이 배열되고, 그 위에 유전체층(23)이 형성되는데, 이 유전체층(23) 위에는 어드레스 전극(22)을 구획하기 위한 스트라이프 또는 웰 타입의 격벽(24)이 형성되고, 이 격벽(24)에 의해 구획되는 셀에는 컬러표시를 위한 적색, 청색 및 녹색의 형광체층(26)이 도포되어 서브 픽셀을 이룬다.
상기 격벽(24)에 의하여 방전셀(25)이 서브 픽셀마다 구획되고, 또한 이 방전셀(25)에는 방전가스가 봉입되며, 하나의 픽셀은 상기 3개의 서브 픽셀로 이루어진다.
상기 유전체층(14), 격벽(24), 실(seal)재 등은 유전체를 이용하여 제작되며, 통상 PDP는 고왜점 유리 위에 형성되었기 때문에, 이와 같은 유전체의 소성온도는 550 ~ 600℃ 이어도 무방했다.
그러나 이러한 유전체는 소다라임 글래스에 적용이 불가능하고, 하나의 기판을 이용하여 여러 개의 패널을 제조하는 다면취 공정에도 불리하다.
이에 대응하여 저온소성 유전체 재료가 개발되고 있으나, 이는 PbO 계열 유리에 대한 것들로서, 이는 친환경적이지 않아 폐기처리 비용이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소성온도, 유전상수, 및 열팽창계수의 상호 조건을 만족하는 조성영역을 제공함으로써, 소다라임 기판에 적용 가능하고, 다면취 공정에 대응할 수 있도록 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하고자 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 10 내지 45 mol% 첨가되는 Bi2O3와, 0 초과 내지 40 mol% 첨가되는 ZnO와, 10 내지 80 mol% 첨가되는 B2O3를 포함하는 조성물과, 이러한 조성물로 형성되는 유전체층을 구성함으로써 달성된다.
상기 조성물에 결정화 방지를 위하여, Al2O3 또는 La2O3가 0 초과 내지 10 mol% 첨가하고, 유전상수, 열팽창계수 및 전이점을 미세조절하기 위하여, TiO2, MgO, BaO, SrO, CaO, P2O5 중에서 선택되어지는 어느 하나 이상이 5 mol% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
또한, 소성온도를 미세 감소시키기 위하여, LiO2, NaO2, KO2 중에서 선택되어 지는 어느 하나 이상이 10 mol% 이하로 첨가한다.
한편, 전극반응에 의한 착색을 억제하기 위한 착색방지제로서, CoO, CuO, Cr2O3, MnO, FeO, NiO 중에서 선택되어지는 어느 하나 이상이 5 mol% 이하로 첨가하거나, CeO2, Er2O3, Nd2O3, Pr2O3 중에서 선택되어지는 어느 하나 이상이 10 mol% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 조성물은, 350 내지 450℃의 전이점과, 70×10-7/℃ 내지 90×10-7/℃의 열팽창계수와, 5 내지 20의 유전상수를 갖도록 하는 것이며, 특히, 520℃ 이하의 소성온도를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 관점으로서, 본 발명은, 15 내지 25 mol% 첨가되는 Bi2O3와, 15 내지 25 mol% 첨가되는 ZnO와, 30 내지 45 mol% 첨가되는 B2O3로 본질적으로 이루어지고, 첨가제로서 10 내지 17 mol% 첨가되는 SiO2와, 4 내지 10 mol% 첨가되는 LiO2와, 2 내지 6 mol% 첨가되는 Al2O3를 포함하여 구성함으로써 달성된다.
상기 조성물은 플라즈마 디스플레이 패널의 유전체, 격벽, 화이트백, 실(seal)재 등에 다양하게 적용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 520℃ 이하에서 소성 가능한 PDP용 저온 소성 유전체 재료의 조성 에 관한 것이다. 이 조성은 모든 PDP 재료(투명유전체, 격벽, 화이트백(white back), 실(seal)재 등)에 적용 가능하며, 그 외의 기타 디스플레이 패널에도 적용될 수 있다.
본 발명의 유전체 재료의 기본 3 성분계는 Bi2O3와, ZnO와, B2O3이다. PDP의 유전체 재료는 커패시터(capacitor)로 작용하기 때문에 각각의 재료의 유전상수가 매우 중요하다.
이러한 유전상수에 따라 적층하는 층의 적정한 두께를 설정하여야 하며, 또한 이러한 층의 두께는 패널의 방전전압, 투과성 등에 영향을 미친다.
기판과의 열팽창의 정합 역시 중요하다. 이 기판 위에 적층되는 경우, 상기 유전체 조성물은 소성과정에서 열팽창이 발생하게 되는데, 이때, 열팽창이 기판에 사용되는 글래스와 차이가 소정범위를 넘어서는 경우에는 상기 유전체를 이용하여 제작되는 층에 크랙이 발생하거나 기타 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
또한, 각각의 요구 조건을 맞추기 위해 소성 온도를 감소시킬 수 있는 Bi2O3 의 함량을 증가시키면 유전상수가 상승하기 때문에 Bi2O3 함량을 무조건 증가시킬 수는 없다.
본 발명은 조성 실험을 통해 상기 소성온도, 유전상수, 열팽창계수(선팽창계수)의 세 조건을 만족하는 조성영역을 찾았고 단위막을 평가하여 저온 소성 재료로 이용 가능하다는 것을 확인 할 수 있었다.
하기의 표는 조성 실험을 통하여 얻어진 조성의 예를 나타낸다.
Figure 112005069816324-PAT00001
상기 조성영역은 10 내지 45 mol% 첨가되는 Bi2O3와, 0 초과 내지 40 mol% 첨가되는 ZnO와, 10 내지 80 mol% 첨가되는 B2O3이다.
상기 조성에는 상기한 바와 같이, 결정화 방지, 소성온도의 미세조절, 전극반응에 의한 착색을 억제하기 위한 물질이 첨가될 수 있다.
상기 전극반응은 전극이 Ag일 경우에 통상 문제가 되며, 이 Ag가 유전체, 기판 등과 반응하여 착색효과가 나타나는 현상이다.
또한, 유전상수, 열팽창계수, 전이점을 미세조정하기 위해, TiO2, MgO, BaO, SrO, CaO, P2O5 중 어느 하나 이상의 첨가물이 포함될 수 있다.
상기 전이점이란 부피가 급격하게 변하는 온도를 말하는 것으로, 일반적으로 유리는 과냉각액체로서, 소성을 위하여 온도를 올리면 액체로 변화하게 되는데, 이때 부피가 미묘하게 변하다가 극격하게 변하는 온도를 말한다.
따라서, 전이점이 낮으면 소성온도를 낮출 수 있고, 연화점(softening point)도 낮게 제어가 된다.
상기 표 1에서와 같이, 상기 조성1과 조성2에는 SiO2와 LiO2가 포함되지 않은 경우에도 520℃ 이하의 소성온도를 얻을 수 있다.
상기 조성 중에서 보다 한정된 조성 영역으로서, 15 내지 25 mol% 첨가되는 Bi2O3와, 15 내지 25 mol% 첨가되는 ZnO와, 30 내지 45 mol% 첨가되는 B2O3와, 10 내지 17 mol% 첨가되는 SiO2와, 4 내지 10 mol% 첨가되는 LiO2와, 2 내지 6 mol% 첨가되는 Al2O3의 조성에 의한 단위막을 평가한 결과가 도 2에 도시되어 있다.
도 2에는 상기와 같은 조성에서의 투과율을 나타내는 그래프가 나타나 있으며, 상기와 같이 평가한 재료의 물성은, 전이점이 430℃, 열팽창계수가 82×10-7/℃, 유전상수가 12이다.
이상과 같이, 본 발명은 디스플레이 소자용 유전체 재료로서, 열적 안정성, 고유전율의 특성을 확보하고, 저소성온도의 재료를 이용함으로써, 소성시간이 줄고 소다라임 글래스에도 적용 가능한 유전체 재료인 것이다.
또한 전이점이 낮아 표면의 평탄화가 양호하게 이루어지므로 상판 유전체로 사용될 때 격벽과의 접착력이 증가하는 효과가 있고, 이와 동시에 기공의 발생을 최소화하여 안정된 전압 특성을 얻을 수 있다.
상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 형태의 변형이 가능하고, 이러한 기술적 사상의 여러 실시 형태는 모두 본 발명의 보호범위에 속함은 당연하다.
이상과 같은 본 발명은 저온 소성이 가능하여 기판의 변형을 방지하거나 소다라임 글래스 기판에 적용 가능하고, 유전율이 향상되어 해당 유전체층의 두께를 제어할 수 있으며, 공정 시간을 줄일 수 있고, 다면취 공정에 대응할 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

Claims (12)

10 내지 45 mol% 첨가되는 Bi2O3와; 0 초과 내지 40 mol% 첨가되는 ZnO와; 10 내지 80 mol% 첨가되는 B2O3를 포함하는 조성물로 형성된 유전체층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 Al2O3 또는 La2O3가 0 초과 내지 10 mol% 첨가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 TiO2, MgO, BaO, SrO, CaO, P2O5 중에서 선택되어지는 어느 하나 이상이 5 mol% 이하로 첨가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 LiO2, NaO2, KO2 중에서 선택되어지는 어느 하나 이상이 10 mol% 이하로 첨가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 CoO, CuO, Cr2O3, MnO, FeO, NiO 중에서 선 택되어지는 어느 하나 이상이 5 mol% 이하로 첨가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 CeO2, Er2O3, Nd2O3, Pr2O3 중에서 선택되어지는 어느 하나 이상이 10 mol% 이하로 첨가되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1항에 있어서, 상기 유전체층은 350 내지 450℃의 전이점과, 70×10-7/℃ 내지 90×10-7/℃의 열팽창계수와, 5 내지 20의 유전상수를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
15 내지 25 mol% 첨가되는 Bi2O3와; 15 초과 내지 25 mol% 첨가되는 ZnO와; 30 내지 45 mol% 첨가되는 B2O3로 본질적으로 이루어지고, 첨가제로서 10 내지 17 mol% 첨가되는 SiO2와, 4 내지 10 mol% 첨가되는 LiO2와, 2 내지 6 mol% 첨가되는 Al2O3를 포함하는 조성물로 형성된 유전체층을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1항 또는 8항에 있어서, 상기 조성물과, 용매, 바인더, 분산제 중 어느 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 페이스트.
제 1항 또는 8항의 상기 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 그린시트.
제 1항 또는 8항에 있어서, 상기 조성물로 형성되는 격벽, 화이트백, 실(seal)재 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
기판과;
상기 기판 위에 형성되는 격벽을 포함하며, 상기 격벽은 제 1항 또는 8항에 따른 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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