KR20080089149A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

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KR20080089149A
KR20080089149A KR1020080005460A KR20080005460A KR20080089149A KR 20080089149 A KR20080089149 A KR 20080089149A KR 1020080005460 A KR1020080005460 A KR 1020080005460A KR 20080005460 A KR20080005460 A KR 20080005460A KR 20080089149 A KR20080089149 A KR 20080089149A
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후사오 호조
다까시 나이또
히로끼 야마모또
유이찌 사와이
모또유끼 미야따
미쯔오 하야시바라
게이이찌 가나자와
히데또 모모세
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가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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Abstract

PDP에서, 이상 방전의 발생을 억제하여, 표시 화상이 손상되는 것을 방지한다. 기판 상에 형성되는 어드레스 전극과, 표시 전극 중 버스 전극, 버스 주전극, 흑색 전극 중 적어도 하나를, 금속 단자와 고저항 글래스를 포함함으로써 구성하여, 유전체에 축적한 차지를 고저항 글래스에 의해 빠져나가게 함과 함께, 글래스 성분 자체에 전하의 차지가 생기는 것을 방지하여, 이상 방전을 억제한다. 고저항 글래스는 바나듐, 인, 안티몬, 바륨을 함유하는 바나딘 인산 글래스가 바람직하며, 금속 입자에는 플레이크 형상 입자를 함유하는 것이 바람직하다.
전면 기판, 배면 기판, 표시 전극, 어드레스 전극, 형광체, 블랙 매트릭스

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}
본 발명은, 플라즈마 디스플레이에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라고 약기함)은, 대화면 고선명의 평면화상 표시 장치로서 개발되어, 널리 보급되고 있다.
PDP는, 2개의 기판을 100∼200㎛ 정도의 간극을 두고 대향시키고, 기판 사이에 복수의 격벽을 배치하고, 기판 주연부를 접착재로 봉착한 구조를 갖는다. 격벽과 기판에 의해 둘러싸여진 공간을 셀이라고 칭하고, 1개의 셀에 적, 청, 녹 중 어느 하나의 발광색을 갖는 형광체가 충전되고, 3개의 셀로 1화소가 구성된다.
전면 기판에는 표시 전극이 형성되고, 이 표시 전극과 직교하도록 배면 기판에 어드레스 전극(데이터 전극이라고도 함)이 형성된다. 표시 전극은 ITO 등으로 형성되는 투명 전극과 불투명 전극으로 구성된다. ITO 등으로 형성되는 투명 전극만으로는 전기 저항이 높기 때문에, 전압 펄스가 충분히 상승하지 않아 표시가 곤란해지기 때문이다. 불투명 전극은 전기 저항이 적은 금속 재료에 의해 형성되고, 외광 반사 방지에 의한 콘트라스트 저감을 도모하기 위해 가능한 한 흑색을 갖는 것이 요망된다. 특허 문헌 1에는, 불투명 전극을 2층 구조로 하는 것이 기재되어 있다.
[특허 문헌1] 일본 특개평 4-272634호 공보(요약)
PDP에서는, 점등시키고자 하는 셀의 어드레스 전극과 표시 전극 사이에서 어드레스 방전을 행하여, 셀 내에 공간 전하를 축적한다. 다음으로 쌍을 이루는 표시 전극과 어드레스 전극 사이에 일정한 전압을 인가함으로써, 어드레스 방전에서 공간 전하가 축적된 셀만 표시 방전이 일어나서, 자외선을 발생하는 구조로 화상의 표시가 행해진다. 공간 전하는 격벽, 유전체층이나 전극에 포함되는 글래스 성분 상에 축적된다. 전하의 축적량이 많아지면, 대전압에 의한 이상 방전이 발생하기 쉬워져, 화상의 질이 저하한다.
본 발명의 목적은, 이상 방전의 발생을 저감할 수 있는 PDP를 제공하는 데에 있다.
본 발명은, 대향하여 형성된 전면 기판 및 배면 기판과, 상기 배면 기판 상에 형성된 어드레스 전극 및 유전체층과, 상기 전면 기판 상에 형성된 표시 전극 및 유전체층과, 상기 전면 기판 및 배면 기판 사이에 배치된 복수의 격벽과, 복수의 상기 격벽과 상기 전면 기판 및 상기 배면 기판에 의해 둘러싸여진 공간 내에 충전된 형광체를 갖고, 상기 표시 전극이 투명 전극과 불투명 전극에 의해 구성되고, 상기 전면 기판과 상기 배면 기판의 주연부가 봉착되어 있는 PDP로서, 상기 불 투명 전극과 상기 어드레스 전극 중 적어도 한쪽이 금속 입자와 그 금속 입자를 결착하는 고저항 글래스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 대향하여 형성된 전면 기판 및 배면 기판과, 상기 배면 기판 상에 형성된 어드레스 전극 및 유전체층과, 상기 전면 기판 상에 형성된 표시 전극 및 유전체층과, 상기 전면 기판 및 배면 기판 사이에 배치된 복수의 격벽과, 복수의 상기 격벽과 상기 전면 기판 및 상기 배면 기판에 의해 둘러싸여진 공간 내에 충전된 형광체를 갖고, 상기 표시 전극이 투명 전극과 상기 투명 전극 상에 형성된 흑색 전극 및 상기 흑색 전극 상에 형성된 버스 주전극에 의해 구성되고, 상기 전면 기판과 상기 배면 기판의 주연부가 봉착되어 있는 PDP로서, 상기 흑색 전극과 버스 주전극 및 상기 어드레스 전극 중 적어도 하나가 금속 입자와 그 금속 입자를 결착하는 고저항 글래스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상 방전은 격벽이나 유전체에 전하가 잔류함으로써 생긴다. 유전체에 접착하고 있는 전극의 글래스 성분에 도전성을 갖게 하여, 유전체에 축적한 차지를 빠져나가게 함과 함께, 전극에 포함되는 글래스 성분 자체에 전하의 차지가 생기는 것을 방지함으로써, 이상 방전을 억제할 수 있다.
본 발명은, 전면 기판 상에 투명 전극과 불투명의 버스 전극에 의해 형성된 표시 전극을 갖고, 배면 기판 상에 어드레스 전극을 갖는 PDP에서, 버스 전극과 어드레스 전극의 한쪽 또는 양쪽이 금속 입자와 고저항 글래스를 포함하는 것을 특징 으로 한다.
또한, 본 발명은, 전면 기판 상에 투명 전극과 불투명 전극으로 이루어지는 표시 전극을 갖고, 불투명 전극이 흑색 전극과 버스 주전극으로 이루어지고, 배면 기판 상에 어드레스 전극을 갖는 PDP에서, 버스 주전극과 흑색 전극 및 어드레스 전극 중 적어도 하나가 금속 입자와 고저항 글래스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
고저항 글래스에는, 바나딘 인산 글래스를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 바나듐, 인, 안티몬, 바륨을 함유하는 바나딘 인산 글래스가 바람직하다. 바나딘 인산 글래스는 흑색을 갖고, 특히 바나듐, 인, 안티몬, 바륨을 함유하는 글래스는 1×106∼1011의 도전성을 갖기 때문에, 글래스 부분에서의 국소적인 전하의 차지를 억제할 수 있어, 이상 방전을 저감하는 효과가 우수하다.
금속 입자에는 플레이크 형상 입자를 함유시키는 것이 바람직하고, 특히 입자경이 2㎛ 이상인 플레이크 형상 입자를 함유시키는 것이 바람직하다. 플레이크 형상 입자가 포함됨으로써, 글래스 성분과 금속 입자와의 반응에 의한 전기 저항의 증가가 억제된다.
도 1은, PDP의 개략 구성을 도시한 도면이다. PDP는, 네온, 크세논 등의 희가스를 충전한 미소 공간 내에 방전을 발생시켜서, 그에 충전되어 있는 형광체를 발광시키는 표시 장치이다.
PDP에서, 전면 기판(1)과 배면 기판(2)은 약 100∼200㎛의 간극을 두고 대향 하여 배치된다. 각 기판의 간극은 격벽(8)으로 유지된다. 기판의 주연부는 글래스를 주성분으로 하는 접착재로 밀봉되고, 봉착부(13)로 둘러싸여진 내부 공간에 희가스가 충전된다. 각 기판과 격벽으로 구획된 미소 공간을 셀이라고 칭하고, 각 셀에 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)(이후, R, G, B라고 함)의 3색의 형광체(5, 6, 7)가 각각 충전되고, 3색의 셀로 1화소를 구성하여 각 색의 광을 발광한다.
PDP의 배면 기판(2)측에는, 기판 상에 어드레스 전극(4)(또는 데이터 전극)이 형성되고, 어드레스 전극 상에 유전체층(9)이 형성된다. 유전체층(9)은 어드레스 전극(4)의 전류를 제어하고, 절연 파괴로부터 보호하기 위해 형성된다.
유전체층(9) 상에는, 스트라이프 형상, 격자 형상 등의 개구부를 갖는 격벽(8)이 형성된다. 격벽(8)은 직선 형상(스트라이프 형상, 리브 형상)이나, 격자 형상 등의 형상으로 구성된다. 격벽은 글래스 페이스트를 인쇄법으로 도포하는 방법, 혹은 후막을 샌드 블러스트법으로 깎아서 형성하는 방법 등에 의해 형성된다. 형광체(5, 6, 7)는 격벽(8)으로 구획된 셀의 벽면에 도포되어 있다.
전면 기판(1)측에는 표시 전극(3)이 형성되고, 표시 전극(3) 상에 유전체층(10)이 형성되고, 유전체층(10) 상에 보호층(11)이 형성된다. 표시 전극(3)은, 배면 기판 상에 형성되는 어드레스 전극과 직교하도록 배치된다. 유전체층(10)은, 전극의 보호와 방전 시에 벽 전하를 형성하는 메모리 기능을 갖는다. 보호층(11)은, 플라즈마로부터 전극 등을 보호하기 위해 형성되며, MgO막으로 형성되는 것이 일반적이다. 통상의 PDP에서는, 전면 기판측에 각 화소에 대응한 개구부를 갖는 블랙 매트릭스(12)(흑색층)가 더 형성된다. 흑색이 전면 기판측으로부터 보임으로 써, 화상의 콘트라스트를 향상시키는 효과가 있기 때문이다. 블랙 매트릭스(12)는 표시 전극(3)의 상하 중 어디에 형성하여도 된다.
배면 기판(2) 및 전면 기판(1)은 정확하게 위치를 맞추어서 대향시켜, 주연부를 접착한다. 접착재로서는 글래스 접착재를 사용한다. 가열하면서 내부의 가스를 배기하고, 희가스를 봉입한다.
표시 전극(3)의 구성예를 도 2와 도 3에 도시한다. 표시 전극(3)은, 투명 전극(14)과 버스 전극(15)으로 구성된다. 투명 전극(14)에는 인듐-주석의 산화물막(ITO막) 등이 이용되고, 버스 전극에는 금속 배선 등이 이용된다.
도 2는 투명 전극(14)과 버스 전극(15)이 적층된 구조를 갖는 표시 전극이다. ITO 등으로 형성되는 투명 전극(14)은 전기 저항이 높기 때문에, 전압 펄스가 충분히 상승하지 않아 표시가 곤란해진다. 따라서, 투명 전극(14) 상에 전기 저항이 적은 버스 전극(15)을 형성하여 표시를 용이하게 한다. 버스 전극(15)은 전기 저항이 적은 금속 재료에 의해 형성하고, 외광 반사 방지에 의한 콘트라스트 저감을 도모하기 위해, 가능한 한 흑색을 갖는 것이 바람직하다.
도 3은 투명 전극(14), 버스 주전극(17) 및 흑색 전극(16)으로 이루어지는 표시 전극의 구성예이다. 버스 전극(15)은 1층으로 형성하여도 되지만, 전기 저항이 서로 다른 2층 구조로 하여도 된다. 버스 전극은 가능한 한 흑색을 나타내고 있는 것이 바람직하여, 전극에 흑색 안료가 첨가되는데, 흑색 안료의 첨가에 의해 전기 저항이 높아진다. 따라서, 버스 전극을 2층으로 나누어, 투명 전극(14)에 접촉하고 있는 부분에 흑색의 흑색 전극(16)을 형성하고, 흑색 전극에 접촉하도록 전 기 저항이 낮은 버스 주전극(17)을 형성한다.
도 4는 PDP 장치의 구성예이다. (a)는 전면 기판측의 구성예이며, (b)는 배면 기판측의 구성예이다. 각 기판에는, 도시한 바와 같이 규칙적으로 배열한 전극이 형성된다.
PDP에서는, 전면 기판(1)과 배면 기판(2) 사이에 형성된 격벽(8) 사이에 R, G, B의 삼색의 형광체(5, 6, 7)를 충전하고, 셀 내에 밀봉된 크세논 등의 희가스를 전리시켜서 자외선(18)을 발광시키고, 이 자외선에 의해 형광체를 발광시켜서 화상을 표시한다. 어드레스 전극과 표시 전극이 교차하는 부위에서 전압을 인가하여 희가스를 방전시켜서, 플라즈마 상태로 하고, 희가스가 플라즈마 상태로부터 원래의 상태로 되돌아갈 때에 생기는 자외선을 이용하여 형광체를 발광시킨다.
PDP에 이용되는 어드레스 전극, 버스 전극, 버스 주전극 및 흑색 전극은, 금속을 포함하는 도전성 페이스트를 스크린 인쇄한 후, 소성하는 방법, 혹은 감광성도전 페이스트를 도포, 패턴 마스크를 대고 노광하고, 현상, 소성하는 방법 등에 의해 형성할 수 있다. 단, 이들 방법에 한정되지 않는다.
전극 형성 시에 사용되는 도전성 페이스트는, 일반적으로 금속 분말, 글래스 프릿, 유기 비히클로 구성된다. 글래스 프릿은 형성한 금속 패턴과 기판 혹은 유전체층의 접착성을 높이기 위해 배합된다. 전극은 소성 시에 기판에 데미지를 주지 않도록 저온에서 형성할 필요가 있다. 저온에서 소성하기 위해서는 저글래스 전위 온도, 저글래스 연화점을 갖는 글래스 프릿을 사용할 필요가 있으며, 종래에는 납을 함유한 글래스 프릿이 이용되어 왔다. 그러나, 환경 보호의 요청으로부터 납을 포함하지 않은 글래스 프릿이 요구되고 있다. Bi2O3계 글래스 프릿은 저글래스 전위 온도, 저글래스 연화점을 갖는 글래스 프릿이지만 절연체이며, 글래스 상에의 국소적인 전하의 축적에 의해 이상 방전이 생긴다.
본 발명에서는 이상 방전을 억제하기 위해, 어드레스 전극, 버스 전극, 혹은 2층 구조를 갖는 버스 전극에서의 버스 주전극에, 금속 입자와 고저항 글래스를 포함하는 것을 이용한다. 바람직하게는, 고저항 글래스로서 바나듐, 인, 안티몬, 바륨을 포함하는 것을 이용한다. 이 때, 금속 입자에는 입자경 2㎛ 이상의 플레이크 형상 입자가 포함되는 것이 바람직하다. 플레이크 형상 입자를 함유하지 않고, 구 형상 등의 형상을 갖는 입자만으로 한 경우에는, 금속 입자 사이의 접합이 불충분하게 되어, 전기 저항이 증가한다. 또한, 입자경이 작은 금속 입자를 이용하면 금속 입자와 글래스 성분과의 반응에 의한 M-V-0 화합물, M-P-0 화합물 및 M-Sb-0 화합물(M은 금속)의 생성량이 증가하여, 전기 저항이 높아지게 된다.
플레이크 형상 입자는, 입자경을 입자의 평균 두께로 나누어서 구해지는 어스펙트비가 3 이상인 것이 바람직하다. 여기에서, 입자경이란 가루 입자의 긴 직경이다. 보다 바람직하게는, 입자경 2㎛ 이상의 플레이크 형상 입자를 이용하는 것이다. 더욱 바람직하게는, 플레이크 형상 입자가 금속 내에 50∼90wt% 포함되는 것이다.
금속 입자로서는 도전성을 갖는 금속이 사용 가능한데, 특히 금, 은, 팔라듐, 니켈, 구리, 알루미늄, 백금 등이 바람직하다. 2종 이상의 금속의 혼합물, 합 금을 사용하여도 된다. 또한, 금속 입자를 2층 구조로 하여도 된다. 2층 구조의 입자로 하는 경우에는, 내측의 금속에 비해 산화하기 어려운 금속, 혹은 글래스 성분과 반응하기 어려운 금속을 외측에 이용하는 것이 좋다. 이에 의해, 내부의 금속이 산화 혹은 글래스 성분과 반응하는 것을 억제할 수 있다. 2층 구조를 갖는 금속 입자에서의 입자 표면의 금속과 입자 내부의 금속의 비율(중량비)은 글래스 성분과의 반응 방지, 산화 방지 등의 점으로부터 1:200(입자 표면 금속:입자 내부 금속)보다 입자 표면 금속의 비율이 많은 것이 바람직하다.
고저항 글래스는 바나딘 인산 글래스로 이루어지는 것이 바람직하다. 특히 바나듐, 인, 안티몬, 바륨을 포함하는 것이 바람직하다. 글래스 성분으로서 바나듐, 인, 안티몬, 바륨을 함유함으로써, 저글래스 전위 온도, 저글래스 연화점에서 전기 저항이 1×107∼1011Ω㎝ 정도인 글래스를 형성할 수 있다. 보다 바람직하게는 글래스 성분이 V2O5:45∼65wt%, P2O5:15∼30wt%, BaO:2∼25wt%, Sb2O3:5∼30wt%로 이루어지는 것이다.
바나딘 인산 글래스는, 글래스 성분에서의 V2O5/P2O5의 중량비가 클수록, 즉 P2O5에 대한 V2O5의 비율이 클수록, 글래스 연화점이 낮아진다. BaO은 망목수식 산화물이며, 바나딘 인산 글래스를 안정적으로 하는 효과가 있기 때문에 필수 성분으로 하여, 2∼25wt%을 함유한다. Sb2O3은 글래스의 내수성을 높이는 효과가 있기 때문에 필수 성분으로 하여, 5∼30wt%을 함유한다.
어드레스 전극은, 금속이 70wt%∼95wt%, 글래스가 5∼30wt%의 범위 내로 구성하는 것이 바람직하다. 금속의 함유량이 많아지면 전기 저항이 저하하여 바람직하지만, 글래스가 작으면 기판, 유전체와의 밀착성이 저하하게 된다.
버스 전극 또는 버스 주전극은 가능한 한 흑색을 나타내도록 착색 안료를 함유하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 금속이 70wt%∼95wt%, 글래스가 5∼30wt%, 착색 안료가 0∼25wt%인 범위 내로 구성되도록 한다. 금속의 함유량이 많아지면 전기 저항이 저하하여 바람직하지만, 글래스가 작으면 기판, 유전체와의 밀착성이 저하하게 되고, 또한, 반사를 충분히 억제할 수 없어, 화면의 콘트라스트가 나빠진다.
흑색 전극에도 착색 안료를 함유하는 것이 좋아, 금속이 50wt%∼80wt%, 글래스가 5∼40wt%, 착색 안료가 0∼40wt%인 범위 내로 구성되는 것이 바람직하다. 금속의 함유량이 많아지면 전기 저항이 저하하여 바람직하지만, 글래스가 작으면 기판, 유전체와의 밀착성이 저하하게 되고, 또한, 반사를 충분히 억제할 수 없어, 화면의 콘트라스트가 나빠진다.
착색 안료는 흑색을 나타내는 입자이면 어느 것이어도 되며, Cr, Co, Cu, Ni, Fe, Mn 등의 산화물을 단독, 혹은 2종류 이상 혼합하여 사용할 수 있지만, 여기에 나타낸 재료에 한정되지 않는다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
도전 페이스트를 스크린 인쇄하여 형성한 패턴을 건조, 소성함으로써, 어드 레스 전극, 버스 전극, 버스 주전극 및 흑색 전극을 제작하였다. 도전 페이스트에는 유기 용매, 비히클, 금속 입자, 글래스 프릿으로 이루어지는 것을 이용하였다. 글래스 프릿 및 금속 입자의 조성, 형상이 PDP의 전극에 반영된다.
어드레스 전극용으로 형성한 도전 페이스트를 이용하여 형성한 전극을 표 1에 나타낸다. 버스 또는 버스 주전극용으로 형성한 도전 페이스트를 이용하여 형성한 전극을 표 2에 나타낸다. 흑색 전극용으로 형성한 도전 페이스트를 이용하여 형성한 전극을 표 3에 나타낸다. 착색 안료에는, 4산화 코발트를 이용하였다. 그리고, 체적 저효율, 박리의 유무, 흑색도를 평가하였다.
Figure 112008004149178-PAT00001
Figure 112008004149178-PAT00002
Figure 112008004149178-PAT00003
저항값은 글래스 기판 상에 50×100㎜인 크기, 10㎛의 두께로, 도전 페이스트를 이용하여 인쇄, 소성 350℃/1시간, 자연 냉각하여 형성한 전극을 이용하여 계측하였다.
박리의 유무는 글래스 기판 상에 50×100㎜인 크기, 10㎛의 두께로, 도전 페이스트를 이용하여 인쇄, 소성 350℃/1시간, 자연 냉각하여 형성한 전극에 1㎜ 간격으로 바둑판 눈 형상으로 절입을 넣은 전극 상에 점착 테이프를 붙이고, 테이프 박리 시험을 10회 행하여 평가하였다. 박리 없는 시료는 ○로 평가하였다. 바둑판 눈의 박리 시험에서 박리가 생긴 시료를 또한, 바둑판 눈 형상의 절입을 넣지 않고, 마찬가지의 박리 시험을 행하여, 박리 없는 시료를 △로 평가하였다. 어느 박리 시험에서도 박리가 생긴 시료는 ×로 평가하였다.
콘트라스트의 저감으로 되는 흑색도의 평가는 반사 명도 L*값으로 평가하였다. 120×120㎜의 글래스 기판에 도전성 페이스트를 200 메쉬의 스크린 마스크를 이용하여 전체면에 인쇄하였다. 90℃/30분 건조한 후, 대기 중 350℃/1시간 소성하여, 자연 냉각하여 전극을 형성하였다. L*값은 비색계 CM2002(미놀타(주)제)의 SCE(정반사 제거) 모드에 의해 측정하였다. 측정은 글래스면으로부터 글래스, 흑색막 계면의 반사광을 측정하였다. 이 값이 작을수록 흑색도가 높다.
어드레스 전극, 버스 전극, 버스 주전극, 흑색 전극 중 어느 것에 이용하는 경우에도, 전극에 포함되는 글래스 성분은 고저항 글래스로 하고, 특히 바나딘 인산 글래스가 바람직하며, 바나듐, 인, 안티몬, 바륨을 함유하는 것이 특히 바람직한, 글래스 성분은 V2O5:45∼65wt%, P2O5:15∼30wt%, BaO:2∼25wt%, Sb2O3:5∼30wt%의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 금속 내에 플레이크 형상 입자가 포함되는 것이 바람직하여, 금속 내에 50∼90wt%의 플레이크 형상 입자(입자경 2㎛ 이상)를 포함하는 것이 특히 바람직하다. 어느 성분이 모자라도 안정된 글래스를 형성할 수 없어, 전극을 형성한 경우에 이상 방전의 억제, 전극의 안정성, 전극과 유전체층 및/또는 기판의 밀착성이 충분히 얻어지지 않는다.
글래스 성분에 바나듐, 인, 안티몬, 바륨을 포함하는 시료 15∼19, 22∼27은 모두, Bi계 글래스를 함유하는 시료 28에 비해 L*값이 작고, 보다 흑색도가 높은 전극을 형성할 수 있어, PDP에 이용한 경우, 보다 콘트라스트의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 글래스 성분에 바나듐, 인, 안티몬, 바륨을 함유하는 시료 29∼33, 36∼41은 모두, Bi계 글래스를 함유하는 시료 42에 비해 L*값이 작아, 보다 흑색도가 높은 전극을 형성할 수 있어, PDP에 이용한 경우, 보다 콘트라스트의 저감을 도모할 수 있다.
글래스 조성비가 V2O5:60wt%, P2O5:25wt%, BaO:7wt%, Sb2O3:8wt%로 이루어지는 글래스와 은 입자(금속 내에 플레이크 형상 입자 60%, 구 형상 입자 40%를 포함하는 평균 입자경 3㎛의 은 입자)로 이루어지는 시료 1, 15, 29는, Bi계 절연 글래스에 마찬가지의 은 입자를 함유한 시료 14, 28, 42에 비해 저항값이 낮다. 고저항 글래스를 이용한 경우 쪽이, 절연 글래스를 이용한 경우에 비해 저항값을 낮게 할 수 있다.
시료 1, 15, 29의 전극과 글래스 조성비에서 서로 다른 시료 2∼5, 16∼19 및 30∼33의 전극은, 시료 1, 15 및 29의 전극과 비교하여, 기판과의 밀착성, 또는 저항값이 뒤떨어져 있다. 이로 인해, 전극에 포함되는 글래스 성분으로서는 V2O5:60wt%, P2O5:25wt%, BaO:7wt%, Sb2O3:8wt%의 조성비를 갖고 있는 것이 바람직한 것을 알 수 있었다.
BaO를 포함하지 않는 시료 6, 20, 34 및, Sb2O3을 포함하지 않는 시료 7, 21, 35에서는 글래스 프릿이 글래스화하지 않아서, 전극으로서는 바람직하지 못하였다.
시료 1, 15, 29에 비해 금속 내의 플레이크 형상 입자의 비율이 적은(금속 내 40wt%) 시료 8, 22, 36에서는, 전극을 형성하는 금속 입자 간의 접합이 불충분하여, 저항값이 높아지게 되어 있었다. 금속 내에 40wt% 이상의 플레이크 형상 입자가 포함되는 것이 바람직하다.
플레이크 형상 입자를 포함하지 않고, 구형 입자만으로 이루어지는 시료 11, 25, 39에서는, 플레이크 형상 입자를 포함하는 시료 1, 15, 29 및 플레이크 형상 입자의 비율이 적은(금속 내 40wt%) 시료 8, 22, 36에 비해 저항값이 높아지게 되어 있었다. 전극으로서 이용하는 경우에는 플레이크 형상 입자를 함유하는 것이 바람직하다.
시료 1, 15에 비해 금속 입자의 비율이 적은 (40wt%) 시료 9, 23에서는, 금속 입자 간의 도통이 불충분하여, 저항값이 매우 높아지게 되어 있었다. 어드레스 전극 또는 버스 전극에 사용하기 위해서는 금속이 70wt% 이상 포함되는 것이 바람직하다.
금속으로서 금을 이용한 시료 10, 24, 38에서도, 은을 이용하여 전극을 형성한 경우와 마찬가지로, Bi계 글래스를 함유하는 전극인 시료 14, 28, 42에 비해 저항값을 낮게 할 수 있었다.
시료 1, 15, 29에 비해 입자경이 작은(평균 입자경 1㎛) 금속 입자를 이용하여 형성한 시료 12, 26, 40에서는, 은 입자와 글래스 성분의 반응에 의한 Ag-V-O 화합물, Ag-P-O 화합물 및 Ag-Sb-O 화합물의 생성이 많기 때문에, 시료 1, 15, 29에 비해 저항값이 높다. 시료 1, 15, 29 내의 Ag-V-O 화합물, Ag-P-O 화합물 및 Ag-Sb-O 화합물의 함유량은 7%이며, 시료 12, 26, 40 내의 Ag-V-O 화합물, Ag-P-O 화합물 및 Ag-Sb-O 화합물의 함유량은 18vol%였다. 어드레스 전극 또는 버스 전극으로서 사용하는 경우, Ag-V-O 화합물, Ag-P-O 화합물 및 Ag-Sb-O 화합물의 함유량은 10vol% 이하인 것이 바람직하다.
금속으로서 은의 코어, 금의 셸로 이루어지는 평균 입자경이 3㎛인 플레이크 형상 입자(금:은의 중량비는 1:20)을 이용하여 형성한 시료 13, 27, 41에서는, 은과 글래스 성분과의 반응, 산화 반응 등을 억제할 수 있어, 저항값을 시료 1, 15, 29에 비해 낮게 할 수 있었다.
[실시예 2]
어드레스 전극에 바나듐, 인계 글래스를 함유하는 시료 1∼5, 8, 10∼13 및 Bi계 글래스를 함유하는 시료 14를 이용하여, 버스 전극에 바나듐, 인계 글래스를 함유하는 시료 15∼19, 22, 24∼27 및 Bi계 글래스를 함유하는 시료 28을 사용하여 PDP를 형성하고, 이상 방전의 횟수를 관찰하였다.
또한, 어드레스 전극에 바나듐, 인계 글래스를 함유하는 시료 1 및 Bi계 글래스를 함유하는 시료 14를 이용하고, 버스 주전극에 바나듐, 인계 글래스를 함유하는 시료 15 및 Bi계 글래스를 함유하는 시료 28을 이용하고, 흑색 전극에 바나듐, 인계 글래스를 함유하는 시료 29∼33, 36, 38∼41 및 Bi계 글래스를 함유하는 시료 42를 사용하여 PDP을 형성하고, 이상 방전의 횟수를 관찰하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.
Figure 112008004149178-PAT00004
시험 샘플은 이하와 같이 하여 제작하였다.
우선, 5인치의 글래스 기판에 ITO에 의한 투명 전극을 형성하고, 또한, 버스 전극 또는 버스 주전극과 흑색 전극을 형성 후, 유전체 페이스트를 도포하고, 450℃에서 소성하고, 그 위에 Mg0층을 더 형성하여 전면 기판을 제작하였다.
다음으로 5인치의 글래스 기판에 어드레스 전극을 형성하고, 유전체 페이스트를 도포하고, 소성하고, 보호막을 더 형성하여, 배면 기판으로 하였다.
글래스와 세라믹스의 혼합 분말에, 용제 및 분산제를 혼합하여 페이스트 형상으로 한 것을 격벽층으로 하여 배면 글래스 기판 상에 인쇄하고, 대기 중 490℃∼590℃의 온도에서 1시간 소성하였다. 소성 후의 격벽층을, 샌드 블러스트법에 의해 스트라이프 형상으로 가공함으로써 격벽을 형성하였다. 다음으로 격벽의 벽면에 형광체를 도포하였다. 형광체의 소부 온도는 450℃로 하였다.
시험 패널의 조립에서는, 전면 기판, 배면 기판의 주변부에 봉착용 글래스 페이스트를 도포하여, 대향하는 표시 전극과 어드레스 전극이 직교하도록 접합시켜서 기밀 봉착하였다. 패널의 봉착 온도는 450℃로 하였다.
다음으로 패널의 주변부에 설치한 P관을 통과시켜서 진공 배기하고, 그 후, 방전 가스용의 희가스를 도입하고, P관을 밀봉하였다. 여기서 방전 가스는 Xe(크세논)을 포함하고, Xe 조성비를 10%로 하고, 방전 가스 압력 p(Torr)와 방전 전극 간의 거리 d(㎜)의 곱인 pd곱은 200으로 하였다.
제작한 패널에 대해서 1시간의 연속 점등을 행하여, 이상 방전이 확인된 횟수를 관찰하였다.
어드레스 전극에 바나듐, 인계 글래스를 함유하는 시료 1∼5, 8, 10∼13을 이용하고, 버스 전극에 Bi계 글래스를 이용한 시료 28을 사용하여 형성한 PDP(PDP-1∼10)는 모두, 어드레스 전극에 Bi계 글래스를 함유하는 시료 14를 이용하고, 버스 전극에 Bi계 글래스를 이용한 시료 28을 사용하여 형성한 PDP(PDP-11)에 비해, 이상 방전의 횟수가 감소하였다. 어드레스 전극에 바나듐, 인계 글래스를 이용하는 것은 이상 방전 억제에 효과적이었다.
어드레스 전극에 Bi계 글래스의 시료 14를 이용하고, 버스 전극에 바나듐, 인계 글래스를 함유하는 시료 15∼19, 22, 24∼27을 이용하여 형성한 PDP(PDP-12∼21)는 모두, 어드레스 전극에 Bi계 글래스를 함유하는 시료 14를 이용하고, 버스 전극에 Bi계 글래스를 이용한 시료 28을 사용하여 형성한 PDP(PDP-11)에 비해, 이상 방전의 횟수가 감소하였다. 버스 전극에 바나듐, 인계 글래스를 이용하는 것은 이상 방전 억제에 효과적이었다.
어드레스 전극에 Bi계 글래스의 시료 14를 이용하고, 버스 주전극에 Bi계 글래스를 이용한 시료 28을 사용하고, 흑색 전극에 바나듐, 인계 글래스를 함유하는 시료 29∼33, 36, 38∼41을 사용하여 형성한 PDP(PDP-23∼32)는 모두, 어드레스 전극, 버스 주전극, 흑색 전극에 Bi계 글래스를 함유하는 시료를 사용하여 형성한 PDP(PDP-33)에 비해, 이상 방전의 횟수가 감소하였다. 흑색 전극에 바나듐, 인계 글래스를 이용하는 것은 이상 방전 억제에 효과적이었다.
어드레스 전극에 Bi계 글래스의 시료 14를 이용하고, 버스 주전극에 바나듐, 인계 글래스를 함유하는 시료 15를 사용하고, 흑색 전극에 Bi계 글래스의 시료 42을 사용하여 형성한 PDP(PDP-34)는, 어드레스 전극과 버스 주전극 및 흑색 전극에 Bi계 글래스를 함유하는 시료를 사용하여 형성한 PDP(PDP-33)에 비해, 이상 방전의 횟수가 감소하였다. 또한, 어드레스 전극에 Bi계 글래스를 함유하는 시료 14를 사용하고, 버스 주전극과 흑색 전극에 바나듐, 인계 글래스를 함유하는 시료 15 및 29를 사용하여 형성한 PDP(PDP-36)는, 어드레스 전극과 버스 주전극에 Bi계 글래스의 시료 14 및 28을 이용하고, 흑색 전극에 바나듐, 인계 글래스를 함유하는 시료 29를 사용하여 형성한 PDP(PDP-23)에 비해, 이상 방전의 횟수가 감소하였다. 버스 주전극에 바나듐, 인계 글래스를 이용하는 것은 이상 방전 억제에 효과적이다.
어드레스 전극, 버스 전극 모두에 바나듐, 인계 글래스를 이용하여 형성한 PDP(PDP-22)는, 어드레스 전극 또는 버스 전극 중 적어도, 어느 하나에 Bi계 글래스를 사용하여 형성한 PDP(PDP-1∼21)에 비해 이상 방전의 횟수가 적다. 어드레스 전극, 버스 전극의 양방에 바나듐, 인계 글래스를 이용하는 것은 이상 방전 억제에 효과적이다.
마찬가지로 어드레스 전극, 버스 주전극, 흑색 전극 중 어디에도 바나듐, 인계 글래스를 이용하여 형성한 PDP(PDP-35)는, 어드레스 전극 또는 버스 전극 중 적어도, 어느 하나에 Bi계 글래스를 사용하여 형성한 PDP(PDP-1∼21), 혹은, 어드레스 전극, 버스 주전극과 흑색 전극 중 적어도, 어느 하나에 Bi계 글래스를 사용하여 형성한 PDP(PDP-23∼34, 36, 37)에 비해 이상 방전의 횟수가 적다. 어드레스 전극, 버스 주전극, 흑색 전극의 양방에 바나듐, 인계 글래스를 이용하는 것은 이상 방전 억제에 효과적이다.
도 1은 PDP의 개략 구성도.
도 2는 투명 전극 및 버스 전극의 구성예를 도시한 도면.
도 3은 투명 전극, 버스 주전극 및 흑색 전극의 구성예를 도시한 도면.
도 4는 PDP 장치의 구성예를 도시한 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 전면 기판
2 : 배면 기판
3 : 표시 전극
4 : 어드레스 전극
5 : 형광체
6 : 형광체
7 : 형광체
8 : 격벽
9 : 유전체층
10 : 유전체층
11 : 보호층
12 : 블랙 매트릭스
13 : 봉착부
14 : 투명 전극
15 : 버스 전극
16 : 흑색 전극
17 : 버스 주전극
18 : 자외선

Claims (19)

  1. 대향하여 형성된 전면 기판 및 배면 기판과, 상기 배면 기판 상에 형성된 어드레스 전극 및 유전체층과, 상기 전면 기판 상에 형성된 표시 전극 및 유전체층과, 상기 전면 기판 및 배면 기판 사이에 배치된 복수의 격벽과, 복수의 상기 격벽과 상기 전면 기판 및 상기 배면 기판에 의해 둘러싸여진 공간 내에 충전된 형광체를 갖고, 상기 표시 전극이 투명 전극과 불투명 전극에 의해 구성되고, 상기 전면 기판과 상기 배면 기판의 주연부가 봉착되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널로서,
    상기 불투명 전극과 상기 어드레스 전극 중 적어도 한쪽이 금속 입자와 그 금속 입자를 결착하는 고저항 글래스를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고저항 글래스가 바나딘 인산 글래스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바나딘 인산 글래스가 바나듐, 인, 안티몬, 바륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속 입자가 플레이크 형상 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 바나딘 인산 글래스가, V2O5:45∼65wt%, P2O5:15∼30wt%, BaO:2∼25wt%, Sb2O3:5∼30wt%의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 플레이크 형상 입자의 입자경이 2㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 어드레스 전극이 70∼95wt%의 금속 입자와, 5∼30wt%의 고저항 글래스에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 불투명 전극이, 70∼95wt%의 금속 입자와, 5∼30wt%의 고저항 글래스와, 0∼25wt%의 착색 안료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디 스플레이 패널.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 금속 입자 내에 상기 플레이크 형상 입자를 50∼90wt%의 범위에서 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 금속 입자가 2층 구조를 갖고, 표면측이 산화 혹은 글래스 성분과 반응하기 어려운 금속에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 대향하여 형성된 전면 기판 및 배면 기판과, 상기 배면 기판 상에 형성된 어드레스 전극 및 유전체층과, 상기 전면 기판 상에 형성된 표시 전극 및 유전체층과, 상기 전면 기판 및 배면 기판 사이에 배치된 복수의 격벽과, 복수의 상기 격벽과 상기 전면 기판 및 상기 배면 기판에 의해 둘러싸여진 공간 내에 충전된 형광체를 갖고, 상기 표시 전극이 투명 전극과 그 위에 형성된 흑색 전극 및 상기 흑색 전극 상에 형성된 버스 주전극에 의해 구성되고, 상기 전면 기판과 상기 배면 기판의 주연부가 봉착되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널로서,
    상기 흑색 전극과 버스 주전극 및 상기 어드레스 전극 중 적어도 하나가 금속 입자와 그 금속 입자를 결착하는 고저항 글래스를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 고저항 글래스가 바나딘 인산 글래스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 바나딘 인산 글래스가 바나듐, 인, 안티몬, 바륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 금속 입자가 플레이크 형상 입자를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 바나딘 인산 글래스가, V2O5:45∼65wt%, P2O5:15∼30wt%, BaO:2∼25wt%, Sb2O3:5∼30wt%의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 플레이크 형상 입자의 입자 지름이 2㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 어드레스 전극이 70∼95wt%의 금속 입자와, 5∼30wt%의 고저항 글래스에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 버스 주전극이 70∼95wt%의 금속 입자와, 5∼30wt%의 고저항 글래스와, 0∼25wt%의 착색 안료에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 흑색 전극이 1∼70wt%의 금속 입자와, 30∼99wt%의 고저항 글래스와, 0∼40wt%의 착색 안료에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
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