KR20080029751A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20080029751A
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KR1020070055999A
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아끼라 도까이
시게오 가사하라
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후지츠 히다찌 플라즈마 디스플레이 리미티드
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Abstract

패널의 봉착 배기 공정 시에, 봉착재보다도 연화점이 높은 스페이서를 기판 사이에 배치함으로써, 스페이서로 통기 패스를 확보하면서 패널 내의 불순물 가스를 배기한 후, 스페이서를 연화시켜서 접착재로서 이용하여, 기판 봉착 시의 통기 패스의 확보와 기판의 접착성 향상을 도모한다. 방전 공간을 셀 마다 구획하는 폐쇄형의 격벽이 형성된 한쪽의 기판이 다른 쪽의 기판과 대향되고, 기판의 주변이 가열에 의해 연화되는 봉착재에 의해 봉착되어 이루어지는 PDP에서, 한쪽의 기판에 형성된 격벽의 꼭대기부와 다른 쪽의 기판 사이에, 기판 봉착 시의 가열 시에 상기 봉착재보다도 고온에서 연화되고, 또한 격벽의 꼭대기부와 다른 쪽의 기판을 접착하는 스페이서를 배치한다.
봉착, 배기, 봉착재, 연화, 고온, 꼭대기부, 기판, 접착, 방전 공간

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법{PLASMA DISPLAY PANEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 PDP의 구성을 도시하는 설명도.
도 2는 본 발명의 PDP의 스페이서 배치의 실시 형태1을 도시하는 설명도.
도 3은 본 발명의 실시 형태1의 패널의 봉착 배기 공정을 도시하는 설명도.
도 4는 본 발명의 PDP의 스페이서 배치의 실시 형태2를 도시하는 설명도.
도 5는 본 발명의 PDP의 스페이서 배치의 실시 형태3을 도시하는 설명도.
도 6은 본 발명의 PDP의 스페이서 배치의 실시 형태4를 도시하는 설명도.
도 7은 본 발명의 PDP의 스페이서 배치의 실시 형태5를 도시하는 설명도.
도 8은 본 발명의 PDP의 스페이서 배치의 실시 형태6을 도시하는 설명도.
도 9는 본 발명의 PDP의 스페이서 배치의 실시 형태7을 도시하는 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : PDP
11 : 전면측의 기판
12 : 투명 전극
13 : 버스 전극
17, 24 : 유전체층
18 : 보호막
21 : 배면측의 기판
28R, 28G, 28B : 형광체층
29 : 박스 리브
29a : 행방향의 격벽
29b : 열방향의 격벽
29c : 행방향의 폭이 넓은 격벽
29d : 열방향의 폭이 넓은 격벽
30 : 방전 공간
31 : 스페이서
32 : 봉착재
41 : 통기 구멍
42 : 통기 패스
43 : 기판 사이의 간극
A : 어드레스 전극
L : 표시 라인
X, Y : 표시 전극
[특허 문헌1] 일본 특개 평11-213896호 공보
본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널(이하「PDP」라 함) 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 전면측의 기판과 배면측의 기판을 대향시키고 주변을 봉착재에 의해 봉착하는 PDP 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 PDP로서, AC형의 3전극 면방전형 PDP가 알려져 있다. 이 PDP는, 전면측과 배면측의 글래스 기판에, 전극, 유전체층, 형광체층, 격벽 등의 원하는 구성 요소를 형성하고, 이들 전면측과 배면측의 글래스 기판을 접합한 구조를 하고 있다. 전면측과 배면측의 기판은, 저융점 글래스를 포함하는 봉착재를 기판의 주변부에 배치하고, 가열에 의해 봉착재를 녹이어, 고착시켜서 접합한다. 이 접합 시에, 패널의 내부에 대하여, 배면측의 기판에 형성한 통기공으로부터 일단 저압력까지 진공 배기를 행하여 불순물 가스를 제거하고, 그 후 방전 가스로서 Ne나 Xe 등의 불활성 가스를 봉입한다. 이 공정은 일반적으로 봉착 배기 공정으로 불린다.
그런데, PDP의 격벽 구조는, 복수의 격벽을 열방향으로 형성함으로써 방전 공간을 행방향으로만 구획하는 직선 형상의 격벽 구조(스트라이프 리브 구조 등으로 불림)의 것이나, 행방향의 격벽과 열방향의 격벽을 형성함으로써 방전 공간을 셀 마다 구획하는 폐쇄형의 격벽 구조(박스 리브 구조, 워플 리브 구조, 메쉬 리브 구조 등으로 불림)의 것 등이 있다(특허 문헌1 참조). 최근에는, 발광 휘도의 향상과 화소의 고정밀화를 위해 폐쇄형 격벽 구조의 PDP의 요망이 높아지고 있다.
전술한 바와 같이 PDP는, 봉착 배기 공정에서, 통기공으로부터 진공 배기를 행하여, 패널 내부의 불순물 가스를 제거할 필요가 있다. 이 경우, 폐쇄형 격벽 구조의 PDP는, 직선 형상의 격벽 구조의 PDP과 비교하여, 패널 내부의 통기 컨덕턴스가 작아서, 불순물 가스의 배기가 어렵다고 하는 문제가 있다. 불순물 가스의 제거가 불충분하면, 패널의 특성이 악화한다. 구체적으로는, 형광체 열화에 의한 휘도의 저하나 전압 변동이 발생하여, 패널의 표시 얼룩을 야기하기 쉬워진다.
이 때문에, 간단한 구조로 폐쇄형 격벽 구조의 PDP의 봉착 배기 공정에서의 통기 패스를 확보할 수 있는 방법이 요구되고 있다.
본 발명은, 이러한 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 패널의 봉착 배기 공정 시에, 봉착재보다도 연화점이 높은 스페이서를 기판 사이에 배치함으로써, 스페이서로 통기 패스를 확보하면서 패널 내의 불순물 가스를 배기한 후, 스페이서를 연화시켜서 접착재로서 이용하여, 기판 봉착 시의 통기 패스의 확보와 기판의 접착성 향상을 도모한 것이다.
본 발명은, 방전 공간을 셀 마다 구획하는 폐쇄형의 격벽이 형성된 한쪽의 기판이 다른 쪽의 기판과 대향되고, 기판의 주변이 가열에 의해 연화하는 봉착재에 의해 봉착되어 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널로서, 한쪽의 기판에 형성된 격벽의 꼭대기부와 다른 쪽의 기판 사이에, 기판 봉착 시의 가열 시에 상기 봉착재보다도 고온에서 연화되고, 또한 격벽의 꼭대기부와 다른쪽의 기판을 접착하는 스페이서가 배치되어 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널이다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
본 발명에서, 한쪽의 기판과 다른 쪽의 기판으로서는, 글래스, 석영, 세라믹스 등의 기판이나, 이들 기판 상에, 전극, 절연막, 유전체층, 보호막 등의 원하는 구성 요소를 형성한 기판이 포함된다.
상기 전극은, 해당 분야에서 공지의 각종의 재료와 방법을 이용해서 형성할 수 있다. 전극에 이용되는 재료로서는, 예를 들면, ITO, SnO2등의 투명한 도전성 재료나, Ag, Au, Al, Cu, Cr 등의 금속의 도전성 재료를 들 수 있다. 전극의 형성 방법으로서는, 해당 분야에서 공지의 각종의 방법을 적용할 수 있다. 예를 들면, 인쇄 등의 후막 형성 기술을 이용해서 형성하여도 되고, 물리적 퇴적법 또는 화학적 퇴적법으로 이루어지는 박막 형성 기술을 이용해서 형성하여도 된다. 후막 형성 기술로서는, 스크린 인쇄법 등을 들 수 있다. 박막 형성 기술 중, 물리적 퇴적법으로서는, 증착법이나 스퍼터법 등을 들 수 있다. 화학적 퇴적 방법으로서는, 열CVD법이나 광CVD법, 혹은 플라즈마 CVD법 등을 들 수 있다.
본 발명에서, 폐쇄형의 격벽은, 방전 공간을 셀 마다 구획하는 것이면 된다. 이 폐쇄형의 격벽은, 패널면에 대하여 행방향으로 형성된 격벽과 열방향으로 형성된 격벽으로 이루어지는, 소위 박스 리브 구조, 워플 리브 구조, 메쉬 리브 구조 등으로 불리는 격자 형상 구조의 격벽을 포함하는 것이다. 이 경우, 행방향의 격벽과 열방향의 격벽은, 직교하고 있을 필요는 없고, 임의의 각도에서 교차하는 것이면 된다. 행방향의 격벽과 열방향의 격벽의 높이는, 동일할 필요는 없고, 서로 다른 높이이어도 된다. 본 발명의 폐쇄형의 격벽은, 이 외에, 격벽을 사행 형상으로 형성함으로써 방전 공간을 실질적으로 셀 마다 구획한, 소위 미앤더 리브 구조의 격벽도 포함하는 것이다.
격벽은, 샌드 블래스트나 에칭 등의 방법에 의해 형성된, 격벽 꼭대기부의 높이가 균일하게 된 폐쇄형의 격벽인 것이 바람직하지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니고, 다른 방법으로 형성된 격벽이어도, 또한, 격벽 꼭대기부의 높이가 균일하지 않은 격벽이어도, 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.
봉착재는, 가열에 의해 연화됨으로써, 기판의 주변을 봉착할 수 있는 것이면 된다. 이 봉착재는, 해당 분야에서, 공지의 각종의 봉착재를 적용할 수 있다. 기판의 봉착은, 예를 들면, 저융점 글래스 프릿, 바인더 수지, 용매 등을 포함하는 글래스 페이스트를 봉착재로서 이용하고, 이 글래스 페이스트를 배면측의 기판 주변의 봉착 예정 개소에 도포하고, 이것을 가소성해서 바인더 수지 성분을 제거한 후, 배면측의 기판과 전면측의 기판을 대향시켜서, 가열로에 넣고, 소정의 가열 프로세스를 거침으로서 봉착재를 용융시키고, 고착시킴으로써 행할 수 있다. 이 봉착 시에는, 기판 사이의 방전 공간으로부터 불순물 가스가 배기된다. 봉착재로 사용하는 저융점 글래스 프릿으로서는, PbO·B2O3계 글래스 등이 예로 들어진다.
본 발명에서는, 한쪽의 기판에 형성된 격벽의 꼭대기부와 다른쪽의 기판 사이에, 기판 봉착 시의 가열 시에 봉착재보다도 고온에서 연화되고, 또한 격벽의 꼭대기부와 다른 쪽의 기판을 접착하는 스페이서를 배치한다.
스페이서는, 격벽 꼭대기부에 배치하면 된다. 이 배치 위치는, 패널의 봉착 배기 공정 시에, 충분한 통기 패스가 얻어지는 위치이면, 임의의 위치에 배치할 수 있다. 이 배치 위치는, 예를 들면 셀이 행방향의 격벽과 열방향의 격벽에서 구획된 평면에서 보아 사각형의 셀인 경우에는, 각 셀의 4코너에 대응하는 격벽의 꼭대기부에 배치하여도 된다. 혹은, 적색의 형광체층이 형성된 R셀, 녹색의 형광체층이 형성된 G셀, 청색의 형광체층이 형성된 B셀을 1조로 하는 1화소분의 셀의 4코너에 대응하는 격벽의 꼭대기부에 배치하여도 된다. 혹은, 행방향의 격벽의 꼭대기부 또는 열방향의 격벽의 꼭대기부에 배치하여도 된다. 이와 같이, 스페이서의 배치 위치는, 패널의 봉착 배기 공정 시에, 충분한 통기 패스가 얻어지는 위치이면, 적절하게 설정할 수 있다.
스페이서는, 글래스 프릿, 바인더 수지, 용매 등을 포함하는 글래스 페이스트를 가소성한 것을 적용할 수 있다. 스페이서의 재료로 되는 글래스 프릿, 바인더 수지, 용매 등은, 해당 분야에서 공지의 각종의 재료를 적용할 수 있다. 스페이서는, 기판 봉착 시의 가열 시에 봉착재보다도 고온에서 연화되는 것이면 된다. 스페이서는, 바람직하게는 연화점이 봉착재보다도 20∼50℃ 높은 것, 보다 바람직하게는 약 40℃ 정도 높은 것을 이용한다. 스페이서에, 상기 글래스 프릿, 바인더 수지, 용매 등을 포함하는 글래스 페이스트를 가소성한 것을 적용하면, 가소성한 글래스재를 가열 용융시킴으로써, 한쪽의 기판에 형성된 격벽의 꼭대기부와 다른 쪽의 기판을 접착해서 고착할 수 있다.
스페이서의 연화점은, 글래스 프릿의 성분을 조정하거나, 글래스 페이스트에 필러를 혼입함으로써, 적절한 연화점으로 조정한다.
예를 들면, 봉착재용의 글래스 프릿이 PbO·B203 계의 글래스 등이면, 스페이서용의 글래스 프릿을 무연계(Bi계, ZnO계)의 글래스 등으로 함으로써, 스페이서의 연화점을 봉착재보다도 20∼50℃ 정도 높게 할 수 있다. 혹은, 스페이서에 TiO2, SiO2, Al203등의 필러를 혼입함으로써, 스페이서의 연화점을 봉착재보다도 20∼50℃ 정도 높게 할 수 있다.
상기 구성에서, 스페이서의 형상은, 가소성 시에 원하는 형상으로 형성하면 되는데, 격벽 꼭대기부의 폭보다도 좁은 형상으로 형성하고, 격벽 꼭대기부의 폭보다도 좁은 범위에 배치하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 스페이서를 격벽 꼭대기부의 폭보다도 좁은 범위에 형성해 두면, 스페이서가 연화, 변형해서 퍼져도, 셀의 개구부에 형성된 형광체층까지 퍼지지 않으므로, 격벽 꼭대기부 부근의 형광체층의 발광이 저해되지 않는다.
본 발명은, 또한, 방전 공간을 셀 마다 구획하는 폐쇄형의 격벽이 형성된 한쪽의 기판을 다른 쪽의 기판과 대향시키고, 기판의 주변에 가열에 의해 연화되는 봉착재를 배치함과 함께, 한쪽의 기판에 형성된 격벽의 꼭대기부와 다른 쪽의 기판 사이에, 기판 봉착 시의 가열 시에 상기 봉착재보다도 고온에서 연화되고, 또한 격벽의 꼭대기부와 다른 쪽의 기판을 접착하는 스페이서를 배치하고, 한쪽의 기판과 다른 쪽의 기판의 봉착 시에 기판 사이의 방전 공간으로부터 불순물 가스를 배기할 때, 상기 봉착재가 연화되는 온도까지 승온해서 불순물 가스를 배기한 후, 더 승온 해서 상기 스페이서를 연화되게 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법이다.
이하, 도면에 도시하는 실시 형태에 기초해서 본 발명을 상술한다. 또한, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않고, 각종의 변형이 가능하다.
도 1의 (a) 및 도 1의 (b)는 본 발명의 PDP의 구성을 도시하는 설명도이다. 도 1의 (a)는 전체도, 도 1의 (b)는 부분 분해 사시도이다. 이 PDP는 컬러 표시용의 AC 구동형의 3전극 면방전형 PDP이다.
PDP(10)는, PDP로서 기능하는 구성 요소가 형성된 전면측의 기판(11)과 배면측의 기판(21)으로 구성되어 있다. 전면측의 기판(11)과 배면측의 기판(21)으로서는, 글래스 기판을 이용하고 있지만, 글래스 기판 이외에, 석영 기판, 세라믹스 기판 등도 사용할 수 있다.
전면측의 기판(11)의 내측면에는, 수평 방향으로 표시 전극 X와 표시 전극 Y가 등간격으로 배치되어 있다. 인접하는 표시 전극 X와 표시 전극 Y 사이가 모두 표시 라인 L로 된다. 각 표시 전극 X, Y는, ITO, SnO2 등의 폭이 넓은 투명 전극(12)과, 예를 들면 Ag, Au, Al, Cu, Cr 및 그들의 적층체(예를 들면 Cr/Cu/Cr의 적층 구조) 등으로 이루어지는 금속제의 폭이 좁은 버스 전극(13)으로 구성되어 있다. 표시 전극 X, Y는, Ag, Au에 대해서는 스크린 인쇄와 같은 후막 형성 기술을 이용하고, 기타에 대해서는 증착법, 스퍼터법 등의 박막 형성 기술과 에칭 기술을 이용함으로써, 원하는 개수, 두께, 폭 및 간격으로 형성할 수 있다.
또한, 본 PDP에서는, 표시 전극 X와 표시 전극 Y가 등간격으로 배치되고, 인접하는 표시 전극 X와 표시 전극 Y 사이가 모두 표시 라인 L로 되는, 소위 ALIS 구조의 PDP로 되어 있지만, 쌍을 이루는 표시 전극 X, Y가 방전이 발생하지 않는 간격(비방전 갭)을 이격해서 배치된 구조의 PDP이어도, 본 발명을 적용할 수 있다.
표시 전극 X, Y 상에는, 표시 전극 X, Y를 덮도록 유전체층(17)이 형성되어 있다. 유전체층(17)은, 글래스 프릿, 바인더 수지, 및 용매로 이루어지는 글래스 페이스트를, 전면측의 기판(11) 상에 스크린 인쇄법으로 도포하고, 소성함으로써 형성하고 있다. 유전체층(17)은, 플라즈마 CVD법으로 SiO2막을 성막함으로써 형성하여도 된다.
유전체층(17) 상에는, 표시 시의 방전에 의해 발생하는 이온의 충돌에 의한 손상으로부터 유전체층(17)을 보호하기 위한 보호막(18)이 형성되어 있다. 이 보호막은 MgO로 형성되어 있다. 보호막은, 전자 빔 증착법이나 스퍼터법과 같은, 해당 분야에서 공지의 박막 형성 프로세스에 의해 형성할 수 있다.
배면측의 기판(21)의 내측면에는, 평면적으로 보아서 표시 전극 X, Y와 교차하는 방향으로 복수의 어드레스 전극 A가 형성되고, 그 어드레스 전극 A를 덮어서 유전체층(24)이 형성되어 있다. 어드레스 전극 A는, Y 전극과의 교차부에서 발광 셀을 선택하기 위한 어드레스 방전을 발생시키는 것이며, Cr/Cu/Cr의 3층 구조로 형성되어 있다. 이 어드레스 전극 A는, 그 외에, 예를 들면 Ag, Au, Al, Cu, Cr 등에 의해 형성할 수도 있다. 어드레스 전극 A도, 표시 전극 X, Y와 마찬가지로, Ag, Au에 대해서는 스크린 인쇄와 같은 후막 형성 기술을 이용하고, 기타에 대해서는 증착법, 스퍼터법 등의 박막 형성 기술과 에칭 기술을 이용함으로써, 원하는 개수, 두께, 폭 및 간격으로 형성할 수 있다. 유전체층(24)은, 유전체층(17)과 동일한 재료, 동일한 방법을 이용해서 형성할 수 있다.
인접하는 어드레스 전극 A와 어드레스 전극 A 사이의 유전체층(24) 상에는, 방전 공간을 셀마다 구획하는 격자 형상의 격벽(29)이 형성되어 있다. 격자 형상의 격벽(29)은 박스 리브나 워플 리브, 메쉬 형상 리브 등으로도 불린다. 격벽(29)은, 샌드 블래스트법, 감광성 페이스트법, 에칭법 등에 의해 형성할 수 있다. 예를 들면, 샌드 블래스트법에서는, 글래스 프릿, 바인더 수지, 용매 등으로 이루어지는 글래스 페이스트를 유전체층(24) 상에 도포해서 건조시킨 후, 그 글래스 페이스트 층 상에 격벽 패턴의 개구를 갖는 절삭 마스크를 형성한 상태에서 절삭 입자를 내뿜어서, 마스크의 개구에 노출된 글래스 페이스트층을 절삭하고, 또한 소성함으로써 형성한다. 또한, 감광성 페이스트법에서는, 절삭 입자로 절삭하는 대신에, 바인더 수지에 감광성의 수지를 사용하고, 마스크를 이용한 노광 및 형상 후에, 소성함으로써 형성한다. 에칭법에서는, 샌드 블래스트법과 마찬가지로 글래스 페이스트를 유전체층 상에 도포·건조시킨 후, 소성을 행하고, 그 표면에 격벽 패턴의 개구를 가지는 마스크를 형성한 상태에서 에칭액를 내뿜어서, 마스크의 개구에 노출된 글래스층을 에칭해서 형성한다.
격자 형상의 격벽(29)으로 둘러싸여진 평면에서 보아 사각형의 셀의 측면 및 저면에는, 적(R), 녹(G), 청(B)의 형광체층(28R, 28G, 28B)이 형성되어 있다. 형 광체층(28R, 28G, 28B)은, 형광체 분말과 바인더 수지와 용매를 포함하는 형광체 페이스트를 격벽(29)으로 둘러싸여진 셀 내에 스크린 인쇄, 또는 디스펜서를 이용한 방법 등에 의해 도포하고, 이것을 각 색마다 반복한 후, 소성함으로써 형성하고 있다. 이 형광체층(28R, 28G, 28B)은, 형광체 분말과 감광성 재료와 바인더 수지를 포함하는 시트 형상의 형광체층 재료(소위 그린 시트)를 사용하여, 포토리소그래피 기술에 의해 형성할 수도 있다. 이 경우, 원하는 색의 시트를 기판 상의 표시 영역 전체면에 접착하여, 노광, 현상을 행하고, 이것을 각 색마다 반복함으로써, 대응하는 셀 내에 각 색의 형광체층을 형성할 수 있다.
PDP는, 상기한 전면측의 기판(11)과 배면측의 기판(21)을, 표시 전극 X, Y와 어드레스 전극 A가 교차하도록 대향 배치하고, 주위를 봉착하고, 격벽(29)에 의해 둘러싸인 방전 공간(30)에 Xe와 Ne를 혼합한 방전 가스를 충전함으로써 제작되어 있다. 이 PDP에서는, 표시 전극 X, Y와 어드레스 전극 A의 교차부의 방전 공간(30)이, 표시의 최소 단위인 1개의 셀(단위 발광 영역)로 된다. 1화소는 R, G, B의 3개의 셀로 구성된다.
본 발명에서는, 배면측의 기판에 형성한 격벽의 꼭대기부와 전면측의 기판 사이에 스페이서를 배치하고 있다. 이하, 그 스페이서의 배치에 관한 실시 형태를 설명한다.
<실시 형태1>
도 2는 본 발명의 PDP의 스페이서 배치의 실시 형태1을 도시하는 설명도이다. 이 도면은 PDP을 평면적으로 본 상태를 나타내고 있다.
도면에서, 파선으로 둘러싼 P는, R, G, B의 3개의 셀로 구성된 1화소분의 셀이다.
전술한 바와 같이, 배면측의 기판에는, 패널면에 대하여 행방향으로 형성된 행방향의 격벽(29a)과 열방향으로 형성된 열방향의 격벽(29b)으로 이루어지는 격자 형상의 격벽(29)이 형성되어 있다.
이 격자 형상의 격벽(29)은, 샌드 블래스트나 에칭 등의, 해당 분야에서 공지의 방법으로 형성된 것이다. 본 실시 형태에서는, 격자 형상의 격벽을 예로서 들었지만, 격벽 꼭대기부의 높이가 균일한 폐쇄형의 격벽이면, 어떤 격벽이어도 되고, 마찬가지의 효과가 얻어진다.
격자 형상의 격벽(29)의 꼭대기부와 전면측의 기판 사이에는, 패널의 봉착 배기 공정 시에 봉착재보다도 고온에서 연화되고, 또한 격벽의 꼭대기부와 전면측의 기판을 접착하는 스페이서(31)가 배치되어 있다.
본 실시 형태에서는, 스페이서(31)를, 1화소분의 셀 P의 경계에 위치하는 열방향의 격벽(29b)의 상에, 열방향의 격벽(29b)을 따라 연속적으로 배치하고 있다. 즉, 열방향의 격벽(29b)의 3개에 1개의 비율로 배치되어 있다. 스페이서(31)는, 이와 같이, 적어도 1화소에 1개소 이상 배치해 둔다. 스페이서(31)는, 열방향의 격벽(29b)을 따라 연속적으로 배치하고 있지만, 반드시 연속적으로 배치할 필요는 없고, 부분적으로 도중에서 끊어져 있어도 된다.
이 스페이서(31)는, 전면측의 기판과 격벽의 꼭대기부 사이에 약 20㎛ 이상의 스페이스를 확보하는 것이 가능한 두께로 형성한다. 스페이서(31)는, 패널의 봉착 배기 공정 시에 기판의 주변에 도포하는 봉착재보다도 높은 연화점을 갖고, 또한 격벽이나 유전체층에 포함되는 글래스재보다도 낮은 연화점을 가지는 재료를 이용해서 형성한다.
구체적으로는, 패널의 봉착 공정의 시에, 봉착재가 연화되고, 전면측의 기판과 배면측의 기판의 거리가 좁아지는 온도는 410℃ 정도이다. 따라서, 스페이서(31)는, 이 410℃ 정도의 온도에서는 연화, 변형하지 않는 재료를 이용해서 형성한다. 또한, 격벽(29)에 포함되는 글래스재의 연화점은 550℃ 정도이다. 이 때문에, 스페이서(31)는, 이 550℃ 정도 이하에서 연화, 변형하는 재료를 이용해서 형성한다. 따라서, 최적으로는, 봉착재보다도 약 20∼5O℃ 정도 연화점이 높은 재료, 즉 430℃∼460℃ 정도의 연화점을 가지는 재료를 이용해서 형성한다. 이 연화점의 조정은, 스페이서(31)에 포함되는 글래스 프릿의 재료를 적절하게 선택하거나, 혹은 스페이서(31)에 적절한 필러를 혼입함으로써 행한다.
도 3의 (a)∼도 3의 (c)는 패널의 봉착 배기 공정을 도시하는 설명도이다. 이들 도면은 도 2의 III-III 단면을 도시하고 있다.
패널의 봉착 배기 공정을 실시하기 전에, 유전체층(17)까지 형성한 전면측의 기판(11)의, 격벽(29)의 꼭대기부에 당접하는 위치에 스페이서(31)를 형성한다.
스페이서(31)는, 글래스 프릿, 바인더 수지, 용매 등을 포함하는 글래스 페이스트를, 스크린 인쇄법, 디스펜스법 등으로 도포해서 가소성함으로써 형성한다. 스페이서(31)로 되는 글래스 페이스트는, 스페이서(31)를 가소성해서 수지 성분을 소실시켰을 때에 20㎛ 정도의 두께로 되는 양을 도포한다. 스페이서(31)의 글래스 프릿은, 무연계의 Bi203(Bi계), ZnO계의 글래스, 예를 들면 야마토전자제의 YPV3-4003을 이용한다. 이에 의해 스페이서의 연화점을 봉착재보다도 20∼50℃ 정도 높게 해 둔다.
그리고, 그것과 동시이거나 혹은 전후해서, 전면측의 기판(11)의 주변에, 글래스 프릿, 바인더 수지, 용매 등을 포함하는 글래스 페이스트를, 스크린 인쇄법, 디스펜스법 등에 의해 도포해서 가소성함으로써, 전면측의 기판(21)의 주변에 봉착재(32)를 형성해 둔다. 봉착재(32)의 글래스 프릿은, PbO·B203계의 글래스, 예를 들면 일본전기초자제의 LS-0206을 이용한다.
공정의 간략화를 위해서는, 스페이서(31)의 형성과 봉착재(32)의 형성은 동시에 행하는 것이 바람직하다. 즉, 스페이서용의 글래스 페이스트를 도포하고, 그것과 전후해서 봉착재용의 글래스 페이스트를 도포한 후, 동시에 가소성하는 것이 바람직하다.
스페이서(31)와 봉착재(32)의 재료 및 가소성의 방법은, 해당 분야에서, 공지의 재료 및 방법을 적용한다. 스페이서(31)의 재료는, 기본적으로는 봉착재의 재료와 같지만, 전술한 바와 같이, 봉착재보다도 약 20∼50℃ 정도 연화점이 높은 재료를 이용한다.
이 후, 전면측의 기판(11)의 표시 영역에 대응한 영역에 보호막을 형성한다. 보호막은 도시를 생략하고 있다.
본 실시 형태에서는, 스페이서와 봉착재를 전면측의 기판에 형성했지만, 스 페이서도 봉착재도, 전면측, 배면측 중 어느 하나의 기판에 형성하여도 된다. 즉, 스페이서를 전면측, 봉착재를 배면측의 기판에 형성하여도 되고, 또한 그 반대이어도 되고, 스페이서와 봉착재의 양방을 배면측의 기판에 형성하여도 된다. 스페이서를 배면측의 기판에 형성하는 경우에는, 격벽의 꼭대기부에 형성한다.
그리고, 스페이서(31)와 봉착재(32)를 형성한 전면측의 기판(11)과, 형광체층 등의 구성 요소를 형성한 배면측의 기판(21)을, 위치 정렬하여 대향시키고, 기판의 주변을 인코넬의 클립 등, 고내열성이 있는 스프링재로 고정하고, 가열로에 반입하여, 봉착 배기 공정을 실시한다(도 3의 (a) 참조).
이 봉착 배기 공정에서는, 전면측의 기판(11)과 배면측의 기판(21)을 위치 정렬한 채 가열하고, 통기 구멍(41)으로부터 진공 배기를 행함으로써, 보호막 표면에 흡착한 수분이나 이산화탄소, 혹은 패널 내에 흡착한 불순물 가스를 배출하면서, 패널 주변의 봉착재(32)가 연화, 변형하는 온도까지 승온한다. 이 온도에서는, 스페이서(31)의 두께에 의해 형성된 통기 스페이스가 전면측의 기판(11)과 배면측의 기판(21) 사이의 통기 패스(42)로 되어, 불순물 가스의 배기 경로가 확보된다. 이 상태에서 배기를 행하여, 패널 내의 불순물 가스를 충분히 배기한다(도 3의 (b) 참조).
이 후, 더 승온하여, 스페이서(31)를 연화, 변형시켜, 전면측의 기판(11)과 배면측의 기판(21)의 간극을 좁게 함과 함께, 스페이서(31)에서 전면측의 기판(11)과 배면측의 기판(21)을 접착한다(도 3의 (c) 참조).
이 후, 패널 내의 방전 공간에 방전 가스를 봉입해서 패널을 제작한다. 이 때, 전면측의 기판(11)과 배면측의 기판(21) 사이의 간극(43)은, 방전의 크로스토크를 방지하기 위해, 약 5㎛ 이하의 간극으로 되도록 한다.
스페이서(31)는, 격벽 꼭대기부의 폭에 대하여 좁은 범위로 형성해 둔다. 이와 같이 스페이서를 형성해 둠으로써, 스페이서가 연화되어서 찌부러져도, 연화된 스페이서가 셀 개구부까지 퍼지지 않아서, 격벽 꼭대기부 부근의 형광체층의 발광을 저해하지 않는다.
본 실시 형태에 따르면, 봉착재가 연화되는 온도에서도 연화 변형하지 않는 스페이서를 격벽 꼭대기부에 당접하는 위치에 형성해 놓고, 봉착재가 연화된 온도에서도, 스페이서로 전면측의 기판과 배면측의 기판 사이의 간극을 유지함으로써, 패널 내의 통기 패스를 확보할 수 있다. 이 상태에서 패널 내의 불순물 가스를 충분히 배기한 후, 더욱 고온으로 함으로써, 스페이서를 연화시켜서 눌러 찌부러뜨린다. 이 온도에서는, 격벽은 연화되지 않고 스페이서만이 연화되어, 전면측의 기판과 배면측의 기판의 간극은, 거의 없게 할 수 있다. 최종 형태로서 전면측의 기판과 배면측의 기판의 간극이 없어지기 때문에, 인접셀 간의 방전의 크로스토크는 발생하지 않는다.
또한, 스페이서를 격벽 꼭대기부의 폭에 대하여 좁은 범위에서 형성하므로, 스페이서가 연화되어서 찌부러져도, 연화된 스페이서가 셀 개구부까지 퍼지지 않아서, 격벽 꼭대기부 부근의 형광체층의 발광을 저해하지 않는다.
<실시 형태2>
도 4는 본 발명의 PDP의 스페이서 배치의 실시 형태2를 도시하는 설명도이 다.
P는 R, G, B의 3개의 셀로 구성된 1화소분의 셀이다.
본 실시 형태에서는 스페이서(31)를, 모든 열방향의 격벽(29b) 상에, 열방향의 격벽(29b)을 따라 연속적으로 형성하고 있다.
<실시 형태3>
도 5는 본 발명의 PDP의 스페이서 배치의 실시 형태3을 도시하는 설명도이다.
P는, R, G, B의 3개의 셀로 구성된 1화소분의 셀이다.
본 실시 형태에서는, 스페이서(31)를, 1화소 분의 셀의 행방향의 격벽(29a)과 열방향의 격벽(29b)의 교점 부분에 도트 형상으로 형성되어 있다.
<실시 형태4>
도 6은 본 발명의 PDP의 스페이서 배치의 실시 형태4를 도시하는 설명도이다.
P는, R, G, B의 3개의 셀로 구성된 1화소분의 셀이다.
본 실시 형태에서는, 스페이서(31)를, 행방향의 격벽(29a)과 열방향의 격벽(29b)의 모든 교점 부분에 도트 형상으로 형성하고 있다.
<실시 형태5>
도 7은 본 발명의 PDP의 스페이서 배치의 실시 형태5를 도시하는 설명도이다.
P는, R, G, B의 3개의 셀로 구성된 1화소분의 셀이다.
본 실시 형태에서는, 스페이서(31)를, 모든 행방향의 격벽(29a) 상에, 행방향의 격벽(29a)을 따라 연속적으로 형성하고 있다.
<실시 형태6>
도 8은 본 발명의 PDP의 스페이서 배치의 실시 형태6을 도시하는 설명도이다.
P는, R, G, B의 3개의 셀로 구성된 1화소분의 셀이다.
본 실시 형태에서는, 스페이서(31)를, 1화소분의 셀 P의 경계에 위치하는 열방향의 격벽(29b) 상에, 열방향의 격벽(29b)을 따라 연속적으로 배치하고 있다. 즉, 열방향의 격벽(29b)의 3개에 1개의 비율로 배치하고 있다. 이 점에 대해서는 실시 형태1과 동일하지만, 스페이서(31)를 배치하는 격벽(29c)의 행방향의 폭을 굵게 하고 있다. 그리고, 격벽(29c)의 행방향의 폭을 굵게 한 분만큼, R셀의 영역을 좁게 하고 있다.
격벽(29c)의 폭을 굵게 함으로써, 스페이서(31)가 연화, 변형해서 퍼진 경우에도, 스페이서(31)가 셀 개구부의 형광체층까지 퍼지는 것을 억제할 수 있다.
격벽(29c)의 행방향의 폭을 굵게 한 분만큼, R셀의 영역을 좁게 하고 있지만, PDP에서는 일반적으로 화이트 밸런스의 조정 등의 이유에서 적색의 발광 영역을 작게 하도록 하고 있고, 그 때문에, R셀의 영역을 좁게 해도 화이트 밸런스에 영향은 없다.
<실시 형태7>
도 9는 본 발명의 PDP의 스페이서 배치의 실시 형태7을 도시하는 설명도이 다.
P는, R, G, B의 3개의 셀로 구성된 1화소분의 셀이다.
본 실시 형태에서는, 스페이서(31)를, 1화소분의 셀의 행방향의 격벽(29a)과 열방향의 격벽(29b)의 교점 부분에 도트 형상으로 형성하고 있다. 이 점에 대해서는 실시 형태3과 동일하지만, 스페이서(31)를 배치하는 격벽(29d)의 열방향 및 행방향의 폭을 굵게 하고 있다. 그리고, 격벽(29d)의 열방향 및 행방향의 폭을 굵게 한 분만큼, R셀의 영역을 좁게 하고 있다. 이 예에서는, 격벽(29d)의 열방향과 행방향의 양방의 폭을 굵게 하고 있지만, 열방향과 행방향의 어느 한쪽의 폭만을 굵게 하여도 된다.
격벽(29d)의 폭을 굵게함으로써, 실시 형태6과 동일하게, 스페이서(31)가 연화, 변형해서 퍼진 경우에도, 스페이서(31)가 셀 개구부의 형광체층까지 퍼지는 것을 억제할 수 있다. 격벽(29d)의 열방향 및 행방향의 폭을 굵게 한 분만큼, R 셀의 영역을 좁게 하고 있지만, 실시 형태6과 동일하게, 화이트 밸런스에 영향은 없다.
스페이서(31)가 연화된 경우에도, 스페이서(31)가 셀 개구부까지 퍼지지 않도록 하기 위해서는, 연화된 스페이서(31)의 면적과 격벽의 교차 부분의 면적이 동등하게 되도록 하면 된다.
예를 들면, 격자 형상의 격벽(박스 리브)(29)의 교차 부분에 도트 형상으로스페이서(31)를 형성하는 경우, 스페이서(31)의 연화, 변형 전의 형상이 60㎛×60㎛이고 두께 20㎛인 것으로 한다. 이 스페이서(31)가 연화, 변형하여 5㎛의 두께 로 되는 것으로 하면, 스페이서(31)의 체적으로부터 구한 스페이서(31)가 차지하는 평면적은, 120㎛×120㎛로 된다. 따라서, 이 면적보다 넓은 면적을 격자 형상의 격벽의 교차 부분이 갖도록 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 패널의 봉착 배기 공정에서, 봉착재가 연화, 변형한 후에도 전면측의 기판과 배면측의 기판의 간극을 확보할 수 있는 스페이서를 형성해 두는 것에 의해, 패널 내의 통기 패스를 확보하여, 불순물 가스를 충분히 제거할 수 있다. 이에 의해, 제작한 패널의 수명 등의 특성을 개선할 수 있고, 패널의 수율도 향상한다.
불순물 가스를 충분히 배기한 후에는, 더욱 고온으로 해서 스페이서를 연화, 변형시킴으로써 전면측의 기판과 배면측의 기판의 간극을 좁게 하면, 방전의 크로스토크를 억제할 수 있다. 또한, 스페이서로 전면측의 기판과 배면측의 기판을 접착하므로, 패널 강도의 향상이나, 패널 구동시의 진동을 방지할 수 있다. 이 경우, 스페이서를 격벽 꼭대기부의 폭에 대하여 좁은 범위로 형성해 두면, 스페이서가 연화, 변형해서 퍼져도, 셀 개구부의 형광체층까지 퍼지지 않아서, 격벽 꼭대기부 부근의 형광체층의 발광을 저해하지 않는다. 이에 의해, 폐쇄형 격벽 구조의 PDP에서의 패널 내의 배기, 및 패널 내에의 방전 가스의 충전을 양호하게 행할 수 있어, PDP의 품질 향상을 도모할 수 있다.
본 발명에 따르면, 폐쇄형의 격벽을 가지는 PDP에서, 패널의 봉착 배기 공정 시에, 봉착재가 연화, 변형하여 전면측의 기판과 배면측의 기판이 대기압에서 압착 되어도, 양 기판의 간극을 확보할 수 있는 스페이서를 배치하고 있으므로, 패널 내의 통기 패스를 확보하여, 불순물 가스를 충분히 제거할 수 있다. 이에 의해, 제작한 패널의 수명 등의 특성을 개선할 수 있고, 패널의 수율도 향상한다. 이 경우, 불순물 가스를 충분히 배기한 후, 더 승온해서 스페이서를 연화, 변형시킴으로써 전면측의 기판과 배면측의 기판 사이의 간극을 좁게 하면, 방전의 크로스토크의 문제는 발생하지 않는다. 또한, 스페이서는 용융해서 전면측의 기판과 배면측의 기판을 접착하므로, 패널 구동 시에 높은 주파수의 교번 전압을 인가함으로써 발생하는 패널 진동음의 저감을 도모할 수 있다.

Claims (3)

  1. 방전 공간을 셀 마다 구획하는 폐쇄형의 격벽이 형성된 한쪽의 기판이 다른 쪽의 기판과 대향되고, 기판의 주변이 가열에 의해 연화되는 봉착재에 의해 봉착되어 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널로서,
    한쪽의 기판에 형성된 격벽의 꼭대기부와 다른 쪽의 기판 사이에, 기판 봉착 시의 가열 시에 상기 봉착재보다도 고온에서 연화되고, 또한 격벽의 꼭대기부와 다른 쪽의 기판을 접착하는 스페이서가 배치되어 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서가, 격벽 꼭대기부의 폭보다도 좁은 범위에 배치되어 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 방전 공간을 셀 마다 구획하는 폐쇄형의 격벽이 형성된 한쪽의 기판을 다른 쪽의 기판과 대향시키고,
    기판의 주변에 가열에 의해 연화되는 봉착재를 배치함과 함께, 한쪽의 기판에 형성된 격벽의 꼭대기부와 다른 쪽의 기판 사이에, 기판 봉착 시의 가열 시에 상기 봉착재보다도 고온에서 연화되고, 또한 격벽의 꼭대기부와 다른 쪽의 기판을 접착하는 스페이서를 배치하고,
    한쪽의 기판과 다른 쪽의 기판의 봉착 시에 기판 사이의 방전 공간으로부터 불순물 가스를 배기할 때, 상기 봉착재가 연화되는 온도까지 승온해서 불순물 가스를 배기한 후, 더 승온해서 상기 스페이서를 연화시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
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