KR20070116886A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR20070116886A
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다쯔오 미후네
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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

플라즈마 디스플레이 패널은, 전면판(2)과 어드레스 전극이 형성된 배면판을 갖는다. 전면판(2)은, 전면 글래스 기판(3) 상에 형성된 제1 전극(42b, 52b)과 제2 전극(41b, 51b)을 갖는 표시 전극(6)과, 표시 전극(6)을 덮는 유전체층(8)을 갖는다. 또한, 제1 전극(42b, 52b)과 제2 전극(41b, 51b)은, 적어도 산화 몰리브덴과 산화 마그네슘과 산화 셀륨 중 하나와 산화 비스무스를 함유하고，550℃를 초과하는 연화점 온도를 갖는 글래스 프릿을 함유한다. 이상의 구성에 의해, 유전체층(8)과 전면 글래스 기판(3)의 착색 현상을 억제하여, 높은 휘도를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널이 실현된다.
전면판, 표시 전극, 유전체층, 글래스 기판, 전극

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}
본 발명은, 표시 디바이스 등에 이용되는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라고도 칭함)은, 고선명화, 대화면화의 실현이 가능하기 때문에, 65인치급의 텔레비전 등이 제품화되고 있다. 최근, PDP는 종래의 NTSC 방식의 표시 디바이스에 비해, 주사선 수가 2배 이상인 풀 스펙의 하이비젼에의 적용이 진행되고 있다. 이와 함께, 환경 문제를 배려하여, 납 성분을 함유하지 않은 PDP가 요구되고 있다.
PDP는, 기본적으로는 전면판과 배면판에 의해 구성되어 있다. 전면판은, 플로트법에 의한 붕규산 나트륨계 글래스의 글래스 기판을 갖고 있다. 또한, 전면판은 글래스 기판의 한 쪽의 주면 상에 형성된 표시 전극과 유전체층과 보호층을 갖는다. 표시 전극은, 스트라이프 형상의 투명 전극과 버스 전극에 의해 구성되어 있다. 유전체층은, 표시 전극을 덮어 캐패시터로서 작용한다. 보호층은, 산화 마그네슘(Mg0)으로 이루어지고, 유전체층 상에 형성되어 있다. 버스 전극은, 또한 접속 저항의 저감을 목적으로 하는 제1 전극과 차광을 목적으로 하는 제2 전극에 의해 구성되어 있다.
배면판은, 글래스 기판과, 글래스 기판의 한 쪽의 주면 상에 형성된 어드레스 전극과 기초 유전체층과 격벽과 형광체층을 갖는다. 어드레스 전극은, 스트라이프 형상의 형상을 갖는다. 기초 유전체층은 어드레스 전극을 덮는다. 격벽은 기초 유전체층 상에 형성되어 있다. 형광체층은, 각 격벽간에 형성되고, 적색과 녹색과 청색으로 각각 발광하는 적색 형광체층과 녹색 형광체층과 청색 형광체층에 의해 구성되어 있다.
전면판과 배면판은, 전극이 형성된 면측이 대향하여 배치되고, 기밀 봉착된다. 또한, 격벽에 의해 구획된 방전 공간에, Ne-Xe의 방전 가스가 400Torr∼600Torr의 압력으로 봉입되어 있다.
PDP는, 표시 전극에 영상 신호 전압이 선택적으로 인가됨으로써 방전한다. 방전에 의해 발생한 자외선이, 각 색 형광체층을 여기한다. 이 점에 의해, PDP는 적색, 녹색, 청색의 광을 발하여, 컬러 화상의 표시를 행한다.
버스 전극에는, 도전성을 확보하기 위해 은이 사용되고 있다. 또한, 유전체층으로서는, 종래 산화 납을 주성분으로 하는 저융점 글래스 프릿이 사용되고 있다. 그러나, 최근 환경 문제에 대한 배려로, 유전체층으로서 납 성분을 함유하지 않은 글래스 프릿이 이용되고 있는 PDP가, 예를 들면 특허 문헌 1, 특허 문헌 2, 특허 문헌 3 등에 개시되어 있다.
또한, 버스 전극을 형성할 때에 이용되는 글래스 프릿에 대해, 납 성분 대신에 산화 비스무스가 함유되어 있는 PDP가, 예를 들면 특허 문헌 4 등에 개시되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-128430호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2002-053342호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 평9-050769호 공보
[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 제2000-048645호 공보
발명의 개시
본 발명은, 유전체층과 기판의 착색 현상을 억제하여, 높은 휘도를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은, 전면판과 어드레스 전극이 형성된 배면판을 갖는다. 전면판은, 전면 글래스 기판 상에 형성된 제1 전극과 제2 전극을 갖는 표시 전극과, 표시 전극을 덮는 유전체층을 갖는다. 또한, 제1 전극과 제2 전극은, 적어도 산화 몰리브덴과 산화 마그네슘과 산화 셀륨 중 하나와 산화 비스무스를 함유하고，550℃를 초과하는 연화점 온도를 갖는 글래스 프릿을 함유한다. 이상의 구성에 의해, 유전체층과 기판의 착색 현상을 억제하여, 높은 휘도를 갖는 플라즈마 디스플레이 패널이 실현된다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에서의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 도시하는 사시도.
도 2는, 도 1에 도시한 플라즈마 디스플레이 패널에 이용되는 전면판의 구성을 도시하는 단면도.
도 3은, 도 1에 도시한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 도시하는 플로우차트.
도 4는, 도 1에 도시한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법의 일부를 도시하는 플로우차트.
부호의 설명
1 : 플라즈마 디스플레이 패널
2 : 전면판
3 : 전면 글래스 기판
4 : 주사 전극
4a, 5a : 투명 전극
4b, 5b : 버스 전극
5 : 유지 전극
6 : 표시 전극
7 : 블랙 스트라이프
8 : 유전체층
9 : 보호층
10 : 배면판
11 : 배면 글래스 기판
12 : 어드레스 전극
13 : 기초 유전체층
14 : 격벽
15 : 형광체층
16 : 방전 공간
41b, 51b : 제2 전극
42b, 52b : 제1 전극
81 : 제1 유전체층
82 : 제2 유전체층
이하, 본 발명의 실시 형태에 의한 플라즈마 디스플레이 패널에 대해 도면을 이용하여 설명한다.
(실시 형태)
도 1은, 본 발명의 실시 형태에서의 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 도시하는 사시도이다. 플라즈마 디스플레이 패널의 기본 구조는, 일반적인 교류 면방전형 PDP가 이용되고 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널(1)(이하, PDP(1)라고 칭함)은, 전면판(2)과 배면판(10)이 대향하여 배치되고, 전면판(2)의 외주부와 배면판(10)의 외주부가 글래스 프릿 등으로 이루어지는 봉착 재(도시하지 않음)에 의해 기밀 봉착되어 있다. 이로써, PDP(1)의 내부에 방전 공간(16)이 형성된다. 또한, 방전 공간(16)에는, 네온(Ne) 또는 크세논(Xe) 등의 방전 가스가, 400Torr∼600Torr의 압력으로 봉입되어 있다.
전면판(2)은, 전면 글래스 기판(3)과 전면 글래스 기판(3) 상에 각각 형성되어 있는 표시 전극(6)과 차광층인 블랙 스트라이프(7)와 유전체층(8)과 보호층(9)을 갖는다. 표시 전극(6)은, 서로 평행하게 배치되어 있는 주사 전극(4)과 유지 전극(5)이 한 쌍으로 된 띠 형상을 갖고 있다. 또한, 표시 전극(6)과 블랙 스트라이프(7)가 서로 평행하게, 각각 복수열 배치되어 있다. 유전체층(8)은, 표시 전극(6)과 블랙 스트라이프(7)를 덮도록 형성되어, 캐패시터로서 작용한다. 보호층(9)은, 산화 마그네슘(MgO) 등의 재료가 이용되고, 유전체층(8)의 표면에 형성되어 있다.
배면판(10)은, 배면 글래스 기판(11)과 배면 글래스 기판(11) 상에 각각 형성되어 있는 어드레스 전극(12)과 기초 유전체층(13)과 격벽(14)과 형광체층(15)을 갖는다. 복수의 띠 형상의 어드레스 전극(12)은, 주사 전극(4), 유지 전극(5)과 직교하는 방향으로 형성되고, 각각 평행하게 배치되어 있다. 기초 유전체층(13)은, 어드레스 전극(12)을 피복하고 있다. 격벽(14)은 소정의 높이를 갖고, 어드레스 전극(12)간의 기초 유전체층(13) 상에, 방전 공간(16)을 구획하기 위해 형성되어 있다. 형광체층(15)은, 각 어드레스 전극(12)에 대응하는 격벽(14)간의 홈에, 각각 형성되어 있다. 또한, 형광체층(15)은 자외선에 의해 적색과 청색과 녹색으로, 각각 발광하는 각 색의 형광체층(15)이, 순차적으로 도포되어 형성되어 있다. 또한, 주사 전극(4)과 유지 전극(5)과 어드레스 전극(12)이 교차하는 위치에 방전 셀이 형성되고, 표시 전극(6) 방향으로 배열한 적색, 청색, 녹색의 형광체층(15)을 갖는 방전 셀이, 컬러 표시를 위한 화소로 된다.
도 2는, 도 1에 도시한 PDP(1)에 이용되는 전면판(2)의 구성을 도시하는 단면도이다. 또한, 도 2는, 도 1을 상하 반전시켜 도시하고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이 플로트법 등에 의해 제조된 전면 글래스 기판(3)에, 표시 전극(6)과 블랙 스트라이프(7)가 패턴 형성되어 있다.
주사 전극(4)과 유지 전극(5)은, 각각 투명 전극(4a, 5a)과, 투명 전극(4a, 5a) 상에 형성된 버스 전극(4b, 5b)으로 구성되어 있다. 또한, 투명 전극(4a, 5a)은, 산화 인듐(ITO), 또는 산화 주석(SnO2) 등의 재료로 형성되어 있다. 버스 전극(4b, 5b)은 투명 전극(4a, 5a)의 길이 방향으로 도전성을 부여하는 목적으로 형성되고, 각각 전기 저항값의 저감을 목적으로 하는 백색의 제1 전극(42b, 52b)과, 외광의 차광을 목적으로 하는 흑색의 제2 전극(41b, 51b)으로 구성되어 있다.
유전체층(8)은, 투명 전극(4a, 5a)과 버스 전극(4b, 5b)과 블랙 스트라이프(7)를 덮어 형성되어 있다. 또한, 유전체층(8)은 제1 유전체층(81)과, 제1 유전체층(81) 상에 형성된 제2 유전체층(82)의 적어도 2층 구성을 갖고 있다. 또한, 제2 유전체층(82) 상에 보호층(9)이 형성되어 있다.
다음으로，PDP(1)의 제조 방법에 대해, 도 3과 도 4를 이용하여 설명한다.
도 3은 도 1에 도시한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법을 도시하는 플로우차트이다. 도 4는 도 1에 도시한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법의 버스 전극 형성 단계의 상세를 도시하는 플로우차트이다.
전면판(2)은, 다음과 같이 하여 제작된다. 우선, 전면 글래스 기판(3) 상 에, 주사 전극(4)과 유지 전극(5)과 블랙 스트라이프(7)가 형성된다. 투명 전극(4a, 5a)과 버스 전극(4b, 5b)은 포토리소그래피법 등을 이용하여 패터닝되어 형성된다.
즉, 전면 글래스 기판(3) 상에, 산화 인듐(ITO), 또는 산화 주석(SnO2) 등의 투명 도전성 박막이, 박막 프로세스 등을 이용하여 형성된다. 전면 글래스 기판(3) 상에 형성된 투명 도전성 박막이, 포토리소그래피법 등을 이용하여 패터닝됨으로써, 주사 전극(4)과 유지 전극(5)의 일부를 구성하는 투명 전극(4a, 5a)이 형성된다(S01의 투명 전극 형성 단계).
다음으로, 블랙 스트라이프(7)로 되는 페이스트층과 버스 전극(4b, 5b)으로 되는 페이스트층이, 각각 스크린 인쇄 등에 의해 성막되고, 포토리소그래피법 등에 의해 패터닝되어 형성된다. 이때, 버스 전극(4b, 5b)으로 되는 페이스트층은, 투명 전극(4a, 5a) 상에 형성된다. 또한, 버스 전극(4b, 5b)으로 되는 페이스트층은, 은 재료를 함유하는 제1 전극 페이스트층과, 도전성 흑색 입자를 함유하는 제2 전극 페이스트층을 함유한다. 마찬가지로, 블랙 스트라이프(7)로 되는 페이스트층도, 흑색 안료를 함유하는 페이스트 재료로 이루어진다. 또한, 블랙 스트라이프(7)가 되는 페이스트층과 버스 전극(4b, 5b)이 되는 페이스트층이, 원하는 온도에서 소성되어 고화된다(S02의 버스 전극 형성 단계). 투명 전극 형성 단계(S01)와 버스 전극 형성 단계(S02)를 거침으로써, 주사 전극(4)과 유지 전극(5)과 블랙 스트라이프(7)가 형성된다.
다음으로, 주사 전극(4)과 유지 전극(5)과 블랙 스트라이프(7)를 각각 덮도록 하여, 다이 코트법 등에 의해, 제1 유전체 페이스트가 도포된다. 이에 의해, 제1 유전체층(81)으로 되는 제1 유전체 페이스트층이 형성된다(S03의 제1 유전체 페이스트층 형성 단계). 또한, 제1 유전체 페이스트가 도포된 후, 소정의 시간 방치됨으로써, 도포된 제1 유전체 페이스트층의 표면이, 레벨링되어 평탄한 표면으로 된다. 또한, 제1 유전체 페이스트는, 분말의 제1 유전체 글래스 프릿과 바인더와 용제를 함유하는 도료이다.
다음으로, 제1 유전체 페이스트층이 소성 고화됨으로써, 제1 유전체층(81)이 형성된다(S04의 제1 유전체 페이스트층 소성 단계).
다음으로, 제1 유전체 페이스트층을 덮도록 하여, 다이 코트법 등에 의해, 제2 유전체 페이스트가 도포된다. 이에 의해, 제2 유전체층(82)으로 되는 제2 유전체 페이스트층이 형성된다(S05의 제2 유전체 페이스트층 형성 단계). 또한, 제2 유전체 페이스트가 도포된 후, 소정의 시간 방치됨으로써, 도포된 제2 유전체 페이스트층의 표면이, 레벨링되어 평탄한 표면으로 된다. 또한, 제2 유전체 페이스트는, 분말의 제2 유전체 글래스 프릿과 바인더와 용제를 함유하는 도료이다.
다음으로, 제2 유전체 페이스트층이 소성 고화됨으로써, 제2 유전체층(82)이 형성된다(S06의 제2 유전체 페이스트층 소성 단계). 이상과 같이, 제1 유전체 페이스트층 형성 단계(S03)와 제1 유전체 페이스트층 소성 단계(S04)와 제2 유전체 페이스트층 형성 단계(S05)와 제2 유전체 페이스트층 소성 단계(S06)를 거침으로써, 주사 전극(4)과 유지 전극(5)과 블랙 스트라이프(7)를 덮는 유전체층(8)이 형 성된다.
다음으로, 유전체층(8) 상에, 산화 마그네슘으로 이루어지는 보호층(9)이, 진공 증착법에 의해 형성된다(S07의 보호층 형성 단계).
이상의 각 단계를 거침으로써, 전면 글래스 기판(3) 상에 소정의 구성 부재가 형성되어 전면판(2)이 제작된다.
한편, 배면판(10)은, 다음과 같이 하여 제작된다. 우선, 배면 글래스 기판(11) 상에, 어드레스 전극(12)이 형성된다(S11의 어드레스 전극 형성 단계). 구체적으로는, 어드레스 전극(12)으로 되는 재료층이 배면 글래스 기판(11) 상에 형성되고, 형성된 재료층이 소정의 온도에서 소성됨으로써, 어드레스 전극(12)이 형성된다. 또한, 어드레스 전극(12)으로 되는 재료층은, 은 재료를 함유하는 페이스트가 스크린 인쇄되는 방법, 또는 금속막이 배면 글래스 기판(11) 상의 전체면에 형성된 후, 포토리소그래피법을 이용하여 패터닝되는 방법 등에 의해 형성된다.
다음으로, 어드레스 전극(12)을 덮도록 하여, 다이 코트법 등에 의해, 기초 유전체 페이스트가 도포되고, 기초 유전체층(13)으로 되는 기초 유전체 페이스트층이 형성된다(S12의 기초 유전체 페이스트층 형성 단계). 또한, 기초 유전체 페이스트가 도포된 후, 소정의 시간 방치됨으로써, 도포된 기초 유전체 페이스트의 표면이, 레벨링되어 평탄한 표면으로 된다. 또한, 기초 유전체 페이스트는 분말의 기초 유전체 글래스 프릿과 바인더와 용제를 함유한 도료이다.
다음으로, 기초 유전체 페이스트층이 소성됨으로써, 기초 유전체층(13)이 형성된다(S13의 기초 유전체 페이스트층 소성 단계).
다음으로, 기초 유전체층(13) 상에 격벽 재료를 함유하는 격벽 형성용 페이스트가 도포되고, 소정의 형상으로 패터닝됨으로써, 격벽 재료층이 형성된다. 그 후, 격벽 재료층이 소성됨으로써, 격벽(14)이 형성된다(S14의 격벽 형성 단계). 여기서, 기초 유전체층(13) 상에 도포된 격벽 형성용 페이스트를 패터닝하는 방법은, 예를 들면 포토리소그래피법, 또는 샌드블러스트법 등이 이용된다.
다음으로, 인접하는 격벽(14)간의 기초 유전체층(13) 상과 격벽(14)의 측면에, 형광체 재료를 함유하는 형광체 페이스트가 도포된다. 또한, 형광체 페이스트가 소성됨으로써, 형광체층(15)이 형성된다(S15의 형광체층 형성 단계).
이상의 각 단계를 거침으로써, 배면 글래스 기판(11) 상에 소정의 구성 부재가 형성된 배면판(10)이 제작된다.
이상과 같이 하여, 각각 제작된 전면판(2)과 배면판(10)이, 표시 전극(6)과 어드레스 전극(12)이 직교하도록 대향하여 배치되고, 전면판(2)의 주위와 배면판(10)의 주위가 봉착재로 봉착된다(S21의 봉착 단계). 이에 의해, 대향하는 전면판(2)과 배면판(10) 사이의 공간에, 격벽(14)에 의해 구획된 방전 공간(16)이 형성된다.
다음으로, 방전 공간(16)에, 네온, 또는 크세논 등의 기화 가스를 함유하는 방전 가스가 봉입됨으로써, PDP(1)가 제작된다(S22의 가스 봉입 단계).
다음으로, 전면판(2) 상에 형성되어 있는 표시 전극(6)과 유전체층(8)에 대해, 더욱 상세하게 설명한다.
표시 전극(6)은, 투명 전극(4a, 5a)과 제2 전극(41b, 51b)과 제1 전극(42b, 52b)이, 전면 글래스 기판(3) 상에 순차적으로 적층되어 형성되어 있다. 우선, 두께 0.12㎛ 정도의 산화 인듐이 스퍼터법에 의해, 전면 글래스 기판(3) 상의 전체면에 형성된 후, 포토리소그래피법에 의해, 폭 150㎛의 스트라이프 형상의 투명 전극(4a, 5a)이 형성된다(S01의 투명 전극 형성 단계).
다음으로, 제2 전극(41b, 51b)으로 되는 제2 전극 페이스트가 인쇄법 등에 의해, 전면 글래스 기판(3) 상의 전체면에 도포되고, 제2 전극 페이스트층이 형성된다(S021의 제2 전극 페이스트층 형성 단계). 또한, 제2 전극 페이스트층이 패터닝되어 소성됨으로써, 제2 전극(41b, 51b)과 블랙 스트라이프(7)로 된다.
또한, 제2 전극 페이스트는, 70 중량％∼90 중량％의 도전성 흑색 입자와, 1 중량％∼15 중량％의 제2 글래스 프릿과, 8 중량％∼15 중량％의 감광성 유기 바인더 성분을 함유한다. 도전성 흑색 입자는, Fe, Co, Ni, Mn, Ru, Rh의 군으로부터 선택된 적어도 1종의 흑색 금속 미립자, 또는 이들의 흑색 금속을 함유하는 금속 산화물 미립자이다. 감광성 유기 바인더 성분은, 감광성 폴리머, 감광성 모노머, 광중합 개시제, 용제 등을 함유한다. 제2 글래스 프릿은, 적어도 20 중량％∼50 중량％의 산화 비스무스(Bi2O3)를 함유한다. 또한, 제2 글래스 프릿은, 적어도 산화 몰리브덴(MoO3)과 산화 마그네슘(MgO)과 산화 셀륨(CeO2) 중 하나의 재료를 함유한다. 또한, 제2 글래스 프릿은 550℃를 초과하는 연화점 온도를 갖는다.
또한, 블랙 스트라이프(7)로 되는 페이스트층은, 제2 전극(41b, 51b)으로 되는 제2 전극 페이스트층과는, 서로 다른 재료가 이용되고, 서로 다른 방법으로 형 성되어도 된다. 그러나, 제2 전극 페이스트층이 블랙 스트라이프(7)로 되는 페이스트층으로서 이용됨으로써, 블랙 스트라이프(7)를 단독으로 형성하는 단계가 불필요해져, 생산 효율이 향상된다.
다음으로, 제1 전극 페이스트가, 인쇄법 등에 의해 제2 전극 페이스트층 상에 도포되어, 제1 전극 페이스트층이 형성된다(S022의 제1 전극 페이스트층 형성 단계).
또한, 제1 전극 페이스트는, 적어도 70 중량％∼90 중량％의 은 입자와, 1 중량％∼15 중량％의 글래스 프릿과, 8 중량％∼15 중량％의 감광성 유기 바인더 성분을 함유한다. 감광성 유기 바인더 성분은, 감광성 폴리머, 감광성 모노머, 광중합 개시제, 용제 등을 함유한다. 제1 글래스 프릿은, 적어도 20 중량％∼50 중량％의 산화 비스무스(Bi2O3)를 함유한다. 또한, 제1 글래스 프릿은, 적어도 산화 몰리브덴(MoO3)과 산화 마그네슘(MgO)과 산화 셀륨(CeO2) 중 하나의 재료를 함유한다. 또한, 제1 글래스 프릿은, 550℃를 초과하는 연화점 온도를 갖는다.
다음으로, 이들 전면 글래스 기판(3) 상의 전체면에 도포된, 제2 전극 페이스트층과 제1 전극 페이스트층이 포토리소그래피법 등을 이용하여 패터닝된다(S023의 패터닝 단계).
패터닝한 후의 제2 전극 페이스트층과 제1 전극 페이스트층이, 550℃∼600℃의 온도에서 소성됨으로써, 선폭이 60㎛ 정도인 제2 전극(41b, 51b)과 제1 전극(42b, 52b)이, 투명 전극(4a, 5a) 상에 형성된다(S024의 전극층 소성 단계). 마 찬가지로, 전극층 소성 단계(S024)에서, 블랙 스트라이프(7)도 소성되어 형성된다.
또한, 제1 전극(42b, 52b)에 이용되는 제1 글래스 프릿과, 제2 전극(41b, 51b)에 이용되는 제2 글래스 프릿은, 상술한 바와 같이 산화 비스무스(Bi203)의 함유량이 20 중량％∼50 중량％이다. 또한, 제1 글래스 프릿과 제2 글래스 프릿은, 산화 비스무스 외에, 15 중량％∼35 중량％의 산화 붕소(B2O3)와 2 중량％∼15 중량％의 산화 규소(SiO2)와 0.3 중량％∼4.4 중량％의 산화 알루미늄(Al2O3) 등을 함유하는 글래스 재료이다. 또한, 제1 글래스 프릿과 제2 글래스 프릿은, 적어도 산화 몰리브덴(MoO3)과 산화 마그네슘(MgO)과 산화 셀륨(CeO2) 중 하나의 재료를 함유한다. 또한, 제1 글래스 프릿과 제2 글래스 프릿은, 완전히 동일한 조성을 갖는 글래스 프릿이어도 되고, 각 함유 재료의 함유량이 서로 다른 재료 조성을 갖고 있어도 된다.
종래의 PDP에서는，450℃∼550℃의 낮은 연화점 온도를 갖는 글래스 프릿이 이용되고, 소성 온도가 550℃∼600℃이다. 즉, 소성 온도가, 글래스 프릿의 연화점 온도보다 100℃ 가깝게 높다. 이 때문에, 글래스 프릿에 함유되어 있는, 반응성이 높은 산화 비스무스 자체가, 은, 흑색 금속 미립자, 또는 페이스트 중에 함유되는 유기 바인더 성분과 심하게 반응하고, 버스 전극(4b, 5b) 중과 유전체층(8) 중에 기포가 발생하고, 유전체층(8)의 절연 내압 성능이 열화되는 경우가 있다.
그러나, 본 발명의 PDP(1)는, 제1 글래스 프릿과 제2 글래스 프릿의 연화점 온도가 550℃를 초과하고, 소성 온도가 550℃∼600℃이다. 즉, 제1 글래스 프릿과 제2 글래스 프릿의 연화점 온도가 소성 온도에 가깝다. 이에 의해, 은, 흑색 금속 미립자, 또는 유기 성분과, 산화 비스무스의 반응성이 저하한다. 이 때문에, 버스 전극(4b, 5b) 중과 유전체층(8) 중의 기포의 발생이 적어진다. 또한, 글래스 프릿의 연화점 온도가 600℃ 이상이면, 버스 전극(4b, 5b), 투명 전극(4a, 5a), 전면 글래스 기판(3), 또는 유전체층(8)과의 접착성이 저하하는 경향을 갖는다. 이 때문에, 제1 글래스 프릿과 제2 글래스 프릿의 연화점 온도는, 바람직하게는 550℃를 초과하고, 600℃ 미만이다.
다음으로, 전면판(2)의 유전체층(8)을 구성하는, 제1 유전체층(81)과 제2 유전체층(82)에 대해 상세하게 설명한다.
우선, 제2 전극 페이스트층과 제1 전극 페이스트층을 덮도록, 제1 유전체 페이스트가, 전면 글래스 기판(3) 상에 다이 코트법, 또는 스크린 인쇄법에 의해 도포된다. 제1 유전체 페이스트는 도포된 후에 건조되고, 소성되어, 제1 유전체 페이스트층이 형성된다(S03의 제1 유전체 페이스트층 형성 단계).
제1 유전체층(81)에 함유되는 제1 유전체 글래스 재료는, 다음의 재료 조성에 의해 구성된다. 즉, 제1 유전체 글래스 재료는, 25 중량％∼40 중량％의 산화 비스무스(Bi2O3)와 27.5 중량％∼34 중량％의 산화 아연(ZnO)과 17 중량％∼36 중량％의 산화 붕소(B2O3)와 1.4 중량％∼4.2 중량％의 산화 규소(SiO2)와 0.5 중량％∼4.4 중량％의 산화 알루미늄(Al2O2)을 함유한다. 또한, 제1 유전체 글래스 재료는, 산화 칼슘(CaO)과 산화 스트론튬(SrO)과 산화 바륨(BaO) 중으로부터 선택되는 적어 도 1종의 재료를 5 중량％∼13 중량％ 함유한다. 또한, 제1 유전체 글래스 재료는, 산화 몰리브덴(MoO3)과 산화 텅스텐(WO3) 중 어느 하나로부터 선택되는 적어도 1종의 재료를 0.1 중량％∼7 중량％ 함유한다. 또한, 산화 몰리브덴(MoO3), 또는 산화 텅스텐(WO3) 대신에, 산화 셀륨(CeO2)과 산화 구리(CuO)와 이산화망간(MnO2)과 산화 크롬(Cr2O3)과 산화 코발트(Co2O3)와 산화 바나듐(V2O7)과 산화 안티몬(Sb2O3) 중으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료를 0.1 중량％∼7 중량％ 함유하여도 된다.
이들의 조성 성분으로 이루어지는 제1 유전체 글래스 재료가, 습식 제트 밀(wet jet-mill) 또는 볼 밀(ball mill)이 이용되고, 평균 입경이 0.5㎛∼2.5㎛로 되도록 분쇄되어, 제1 유전체 글래스 프릿이 제작된다. 다음으로，55 중량％∼70 중량％의 제1 유전체 글래스 프릿과 30 중량％∼45 중량％의 바인더 성분이 3개 롤을 이용하여 혼합되어, 다이 코트용, 또는 인쇄용의 제1 유전체 페이스트가 제작된다. 또한, 제1 유전체 페이스트에 함유되는 바인더 성분은, 테르피네올 또는 부틸칼비톨아세테이트이며, 1 중량％∼20 중량％의 에틸셀룰로스 또는 아크릴 수지를 함유한다. 또한, 제1 유전체 페이스트 중에는, 인쇄성의 향상을 위하여, 필요에 따라서 가소제 또는 분산제 등이 첨가되어도 된다. 첨가되는 가소제는, 예를 들면 프탈산디옥틸, 프탈산디부틸, 인산트리페닐, 인산트리부틸 등이 있다. 또한, 첨가되는 분산제는, 예를 들면 글리세롤모노올레이트, 솔비탄세스키올레이트, 호모게놀(Kao 코포레이션사의 등록 상표), 알킬알릴기의 인산에스테르 등이다.
다음으로, 제1 유전체층 페이스트층이, 제1 유전체 글래스 프릿의 연화점 온 도보다 조금 높은 온도인 575℃∼590℃의 온도에서 소성된다(S04의 제1 유전체 페이스트층 소성 단계). 이에 의해, 제2 전극 페이스트층과 제1 전극 페이스트층과 블랙 스트라이프(7)를 덮는 제1 유전체층(81)이 형성된다.
다음으로, 제1 유전체 페이스트층 상에, 제2 유전체 페이스트가 스크린 인쇄법, 또는 다이 코트법에 의해 도포된다. 제2 유전체 페이스트는 도포된 후에 건조되어, 제2 유전체 페이스트층이 형성된다(S05의 제2 유전체 페이스트층 형성 단계).
제2 유전체층(82)에 함유되는 제2 유전체 글래스 재료는, 다음의 재료 조성으로 구성된다. 즉, 제2 유전체 글래스 재료는, 11 중량％∼20 중량％의 산화 비스무스(Bi2O3)와 26.1 중량％∼39.3 중량％의 산화 아연(ZnO)과 23 중량％∼32.2 중량％의 산화 붕소(B2O3)와 1 중량％∼3.8 중량％의 산화 규소(SiO2)와 0.1 중량％∼10.2 중량％의 산화 알루미늄(Al2O3)을 함유한다. 또한, 제2 유전체 글래스 재료는, 산화칼슘(CaO)과 산화 스트론튬(SrO)과 산화 바륨(BaO) 중으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료를 9.7 중량％∼29.4 중량％ 함유한다. 또한, 제2 유전체 글래스 재료는, 0.1 중량％∼5 중량％의 산화 셀륨(CeO2)을 함유한다.
이들의 조성 성분으로 이루어지는 제2 유전체 글래스 재료가, 습식 제트 밀 또는 볼 밀이 이용되어, 평균 입경이 0.5㎛∼2.5㎛로 되도록 분쇄되어, 제2 유전체 글래스 프릿이 제작된다. 다음으로，55 중량％∼70 중량％의 제2 유전체 글래스 프릿과 30 중량％∼45 중량％의 바인더 성분이 3개 롤을 이용하여 혼합되어, 다이 코트용, 또는 인쇄용의 제2 유전체 페이스트가 제작된다. 또한, 제2 유전체 페이스트에 함유되는 바인더 성분은, 테르피네올 또는 부틸칼비톨아세테이트이며, 1 중량％∼20 중량％의 에틸셀룰로스 또는 아크릴 수지를 함유한다. 또한, 제2 유전체 페이스트 중에는, 인쇄성의 향상을 위하여, 필요에 따라서 가소제 또는 분산제 등이 첨가되어도 된다. 첨가되는 가소제는, 예를 들면 프탈산디옥틸, 프탈산디부틸, 인산트리페닐, 인산트리부틸 등이다. 또한, 첨가되는 분산제는, 예를 들면 글리세롤모노올레이트, 솔비탄세스키올레이트, 호모게놀(Kao 코포레이션사의 등록 상표), 알킬알릴기의 인산에스테르 등이다.
다음으로, 제2 유전체층 페이스트층이, 제2 유전체 글래스 프릿의 연화점 온도보다 조금 높은 온도인 550℃∼590℃의 온도에서 소성된다(S06의 제2 유전체 페이스트층 소성 단계). 이 점에 의해, 제1 유전체층(81)을 덮는 제2 유전체층(82)이 형성되고, 제1 유전체층(81)과 제2 유전체층(82)에 의해, 유전체층(8)이 형성된다.
또한, 유전체층(8)의 막 두께는, 제1 유전체층(81)과 제2 유전체층(82)을 합하여, 가시광의 투과율이 확보되도록 하기 위해, 41㎛ 이하가 바람직하다. 제1 유전체층(81)은, 버스 전극(4b, 5b)에 함유되는 은과의 반응을 억제하기 위해, 산화 비스무스의 함유량이, 제2 유전체층(82)에 함유되는 산화 비스무스의 함유량보다도 많고, 25 중량％∼40 중량％이다. 이 때문에, 제1 유전체층(81)의 가시광의 투과율이, 제2 유전체층(82)의 가시광의 투과율보다도 낮아진다. 따라서, 제1 유전체층(81)의 막 두께는 제2 유전체층(82)의 막 두께보다도 얇다. 이 점에 의해, 유전 체층(8)을 투과하는 가시광의 투과율이 확보된다.
또한, 제2 유전체층(82)은, 산화 비스무스의 함유율이 11 중량％보다 적은 경우, 착색 현상은 생기기 어려워지지만, 제2 유전체층(82) 중에 기포가 발생하기 쉬워진다. 또한, 산화 비스무스의 함유율이 20 중량％를 초과하는 경우, 착색 현상이 생기기 쉬워져, 투과율이 오르기 어렵다. 따라서, 제2 유전체 페이스트에 함유되는 산화 비스무스의 함유율은, 11 중량％∼20 중량％인 것이 바람직하다.
또한, 유전체층(8)의 막 두께가 얇을수록, 패널 휘도의 향상과 방전 전압의 저감의 효과가 현저하게 나타난다. 이 때문에, 절연 내압이 저하하지 않은 범위 내이면, 가능한 한 유전체층(8)의 막 두께는 얇은 것이 바람직하다. 이와 같은 관점으로부터, 본 발명의 실시 형태에서는 유전체층(8)의 막 두께가 41㎛ 이하로 설정되고, 제1 유전체층(81)의 막 두께가 5㎛∼15㎛로, 제2 유전체층(82)의 막 두께가 20㎛∼36㎛로, 각각 설정되어 있다.
이상과 같이, PDP(1)는, 표시 전극(6)에 은 재료가 이용되어도, 전면 글래스 기판(3)의 황변 등의 착색 현상이 적다. 게다가, 유전체층(8) 내의 기포의 발생 등이 없어, 절연 내압 성능이 우수한 유전체층(8)이 실현된다.
다음으로, 본 발명에서의 PDP(1)에서, 전면 글래스 기판(3)의 착색 현상, 또는 제1 유전체층(81)의 착색 현상과 제1 유전체층(81) 중의 기포의 발생이 억제되는 이유에 대해 고찰한다.
종래의 PDP에서，PDP가 하이비젼화됨으로써, 주사선 수가 증가한다. 즉, 표시 전극의 수가 증가하여, 더욱 표시 전극 간격이 작아진다. 이 때문에, 표시 전 극을 구성하는 은 전극으로부터 유전체층 또는 글래스 기판에의 은 이온의 확산이 많아진다. 은 이온(Ag+)이 유전체층 또는 글래스 기판에 확산하면, 유전체층 내의 알칼리 금속 이온 또는 글래스 기판 내에 함유되는 2가의 주석 이온에 의해, 은 이온(Ag+)이 환원 작용을 받는다. 이 결과, 은의 콜로이드가 생성되어, 유전체층 또는 글래스 기판이 황색 또는 갈색으로 착색한다.
이에 대해, 본 발명의 PDP(1)는 제1 글래스 프릿과 제2 글래스 프릿에, 산화 몰리브덴과 산화 마그네슘과 산화 셀륨 중으로부터 적어도 하나의 재료가 첨가된다. 이들 재료가 은 이온(Ag+)과 반응함으로써, Ag2MoO4, Ag2Mo2O7, Ag2Mo4O13, AgMgO, Ag2CeO3과 같은 은을 함유한 화합물이 580℃ 이하의 저온에서 생성된다.
본 발명에서는, 유전체층(8)의 소성 온도가 550℃∼590℃이다. 이 점으로부터, 유전체층(8)의 소성 중에, 유전체층(8) 내에 확산하는 은 이온(Ag+)이, 제1 전극(42b, 52b)과 제2 전극(41b, 51b)에 함유되어 있는 산화 몰리브덴, 또는 산화 마그네슘, 산화 셀륨과 반응하여, 안정된 화합물이 생성되어 은 이온(Ag+)이 안정화된다. 즉, 은 이온(Ag+)이 환원되는 일 없이 안정화된다. 이 때문에, 은 이온(Ag+)이 응집하여 콜로이드를 생성하는 일이 없다. 은 이온(Ag+)이 안정화됨으로써, 은의 콜로이드화에 수반하는 산소의 발생도 적어진다. 이 결과, 유전체층(8) 내의 기포의 발생도 적어진다.
본 발명의 PDP(1)에 이용되는 유전체층(8)은, 은 재료를 함유하는 제1 전극(42b, 52b)과 접하는 제1 유전체층(81)에서, 착색 현상과 기포 발생이 억제된다. 또한, 제1 유전체층(81) 상에 형성되는 제2 유전체층(82)에 의해, 높은 가시광의 투과율이 실현된다. 또한, 제1 전극(42b, 52b)에 이용되는 제1 글래스 프릿과 제2 전극(41b, 51b)에 이용되는 제2 글래스 프릿은, 적어도, 20 중량％∼50 중량％의 산화 비스무스(Bi2O3)를 함유한다. 또한, 제1 글래스 프릿과 제2 글래스 프릿은, 적어도 산화 몰리브덴(MoO3)과 산화 마그네슘(MgO)과 산화 셀륨(CeO2) 중 하나의 재료를 함유하고，550℃를 초과하는 연화점 온도를 갖는다. 이에 의해, 버스 전극(4b, 5b)으로부터의 기포의 발생이 더 억제된다. 이 결과, 전면 글래스 기판(3)의 황변 등의 착색 현상이 적고, 유전체층(8) 전체로서 기포의 발생과 착색 현상의 발생이 매우 적어, 투과율이 높은 PDP(1)가 실현된다.
또한, 본 발명의 PDP(1)는 배면 글래스 기판(11) 상에 어드레스 전극(12)이 형성될 때, 어드레스 전극(12)이 적어도 은과 제3 글래스 프릿을 함유한다. 또한, 제3 글래스 프릿이 적어도 산화 비스무스(Bi2O3)를 함유한다. 이와 함께, 제3 글래스 프릿이 550℃를 초과하는 연화점 온도를 갖는다. 이 점에 의해, 전술한 버스 전극(4b, 5b)과 유전체층(8)의 관계와 마찬가지로, 어드레스 전극(12)으로부터의 기포의 발생이 억제되어, 기초 유전체층(13)의 절연 내압 성능이 향상된다. 이 결과, 배면판(10)의 신뢰성이 향상된다.
또한, 기초 유전체층(13)으로 되는 기초 유전체 페이스트는, 제1 유전체 페이스트와 동일한 재료 조성을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 기초 유전체 페이스트에 함유되어 있는 기초 유전체 글래스 프릿이 제1 유전체 글래스 프릿과 동일한 재료 조성을 갖는다. 이 점에 의해, 전술한 버스 전극(4b, 5b)과 유전체층(8)의 관계와 마찬가지로, 어드레스 전극(12)으로부터의 기포의 발생이 더 억제된다. 이 때문에, 제2 기판(11)의 황변 등의 착색 현상이 적고, 기초 유전체층(13) 전체로서, 기포의 발생과 착색 현상의 발생이 매우 적은 PDP(1)가 실현된다. 이 결과, 기초 유전체층(13)의 절연 내압 성능이 향상되어, 배면판(10)의 신뢰성이 향상된다.
이상과 같이, 본 발명의 PDP(1)는 가시광의 투과율이 높고, 절연 내압 성능이 높은 전면판(2)을 갖고, 또한 절연 내압 성능이 높은 배면판(10)을 갖고 있다. 이 때문에, 신뢰성이 높고, 납 성분을 함유하지 않은 환경에 온화한 PDP(1)가 실현된다.
이상과 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은, 유전체층의 착색 현상과 절연 내압 성능의 열화가 억제되고, 환경에 우수하고 표시 품질이 우수한 플라즈마 디스플레이 패널이 실현되어, 대화면의 표시 디바이스 등에 유용하다.

Claims (4)

  1. 전면 글래스 기판 상에 형성되고, 은을 함유하는 제1 전극 및 상기 제1 전극 아래에 형성되는 제2 전극을 갖는 표시 전극과,
    상기 표시 전극을 덮는 유전체층
    이 형성된 전면판과,
    배면 글래스 기판 상에 어드레스 전극이 형성된 배면판을 구비하고,
    상기 전면판과 상기 배면판이 대향 배치되어, 방전 공간이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널로서,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극은,
    적어도 산화 몰리브덴과 산화 마그네슘과 산화 셀륨 중의 하나와, 산화 비스무스를 함유하고, 연화점 온도가 550℃를 초과하는 글래스 프릿을 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 글래스 프릿이, 20 중량％ 이상, 50 중량％ 이하의 상기 산화 비스무스를 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 어드레스 전극은, 적어도 은과 글래스 프릿을 함유하고,
    상기 어드레스 전극이 함유하는 상기 글래스 프릿이, 적어도 산화 비스무스를 함유함과 함께, 연화점 온도가 550℃를 초과하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유전체층은,
    적어도 25 중량％ 이상, 40 중량％ 이하의 산화 비스무스를 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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