KR20080109097A - 플라즈마 디스플레이 패널과 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

플라즈마 디스플레이 패널은 전면판(22)과, 전면판에 대향 배치된 배면판(23)과, 배기관(21)을 갖는다. 전면판의 주위와 배면판의 주위가 봉착되어, 방전 공간이 형성되어 있다. 배기관은 배면판에 접속되고, 방전 공간을 배기하여 상기 방전 공간에 방전 가스를 봉입하기 위해 설치되어 있다. 배기관은 납프리 유리에 의해 형성되고, 또한, 배기관의 외경에 대한 두께의 비율은 0.2 이상이다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널과 그 제조 방법{PLASMA DISPLAY PANEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은, 대형 텔레비전이나 공중 표시 등에 이용하는 평판형의 표시장치인 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라고 약칭한다)과 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 PDP에 설치되어 방전 공간을 배기함과 동시에 방전 가스를 도입하는 배기관과 그 배기관을 갖는 PDP의 제조 방법에 관한 것이다.

PDP는, 고정밀화, 대화면화의 실현이 가능하다. 그렇기 때문에, 65인치 클래스의 텔레비전 수상기나 대형 공중 표시장치 등을 겨냥하여 제품화가 진행되고, 100인치가 넘는 제품도 실현되고 있다.

기본적으로, PDP는 전면판과 배면판으로 구성되어 있다. 전면판은, 유리 기판과, 표시 전극과, 유전체층과, 보호층으로 구성되어 있다. 유리 기판에는 플로트법에 의해 제작된 붕규산 나트륨계 유리가 이용된다. 표시 전극은 유리 기판의 면상에 형성된 스트라이프 형상의 투명 전극과 금속 버스 전극으로 구성되어 있다. 유전체층은 표시 전극을 덮도록 형성되어 콘덴서로서 기능한다. 보호층은 예를 들면 산화 마그네슘(MgO)으로 이루어지고, 유전체층상에 형성되어 있다.

한편, 배면판은, 유리 기판과, 어드레스 전극(또는 데이터 전극)과, 하지(下地) 유전체층과, 격벽과, 형광체층으로 구성되어 있다. 유리 기판에는 배기 및 방전 가스 도입용의 세공(細孔)이 설치되어 있다. 어드레스 전극은 유리 기판의 면상에 스트라이프 형상으로 형성되어 있다. 하지 유전체층은 어드레스 전극을 덮고 있다. 격벽은 하지 유전체층상에 형성되어 있다. 적색, 녹색 및 청색 각각에 발광하는 형광체층은 각 격벽 사이에 형성되어 있다.

전면판과 배면판은, 그 전극 형성면 측을 대향하도록 배치되고, 서로의 주위가 봉착재에 의해 봉착되어 있다. 또, 배면판의 유리 기판에는 배기구가 설치되고, 이 배기구에 배기, 방전 가스 도입용의 배기관(또는 칩관)이 봉착재에 의해 봉착되어 있다. 배기관은, 세공을 개재하여 격벽으로 구획된 방전 공간을 배기하고, 배기 후의 방전 공간에 방전 가스를 도입하기 위해 설치되어 있다. 그리고 배기관내의 공간은, 배기관의 적당한 개소를 국부적으로 가열 용융(칩오프)함으로써, 기밀 밀봉되어 있다. 완성된 PDP에 있어서, 표시 전극에 영상 신호 전압을 선택적으로 인가하면 방전 공간에 방전이 발생하고, 그 방전에 의해 발생한 자외선이 각 색의 형광체층을 여기(勵起)하여 적색, 녹색, 청색으로 발광한다. 이렇게 해서 PDP는 컬러 화상을 표시한다.

전면판과, 배면판과, 격벽에 의해 형성되는 방전 공간 내부는 배기되고, 방전 가스가 그 속으로 도입된다. 그렇지만 격벽의 높이가 매우 작기 때문에, 배기 및 가스 도입 시의 컨덕턴스는 매우 작다. 그 때문에, 배기관의 내경을 가능한 한 크게 하는 것이 바람직하다.

유전체층이나 봉착재에는 일반적으로 산화납을 주성분으로 하는 저(低)융점 유리가 이용되고 있다. 또한 최근에는, 환경 문제로의 배려로 인해 납성분을 포함하지 않는 「납프리」, 「납레스」라 칭하는 비납계의 재료를 이용하는 예가 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2, 3 등 참조). 또, 종래의 배기관에는 비교적 연화점이 낮아 밀봉 작업성이 우수한 납을 함유한 붕규산계의 유리가 이용되고 있지만, 환경을 배려하여 붕규산계의 비납 유리를 이용하는 방향으로 변화해오고 있다.

PDP의 배기관을 기밀 밀봉할 때에는, 고정 가스 버너나 통전 히터 등을 이용하는 국소 가열 밀봉법이 이용되고 있다. 이 국소 가열 밀봉법은 종래부터 전구, 형광등, CRT를 비롯한 관구(管球) 제품의 제조에 있어서 널리 이용되고 있다. 국소 가열 밀봉법에서는, 고정된 배기관의 폐색 밀봉 예정부를 고정 가스 버너나 통전 히터 등에 의해 국소적으로 가열하고, 용융하고, 용단한다(예를 들면, 특허문헌 4 등 참조). 상술한 바와 같이, 납을 함유한 비교적 저융점의 유리관을 PDP의 배기관에 이용하고 있는 경우에서, 굵은 배기관을 이용하고 있는 경우에는 전열(電熱) 밀봉으로 봉착하는 것이 일반적이다. 또, 가는 배기관을 이용하고 있는 경우에는 고정 가스 버너를 이용하여 봉착하는 것이 일반적이다.

도 5a∼도 5c는 종래의 PDP의 배기관의 밀봉 순서를 설명하는 단면도이다. 우선 도 5a에 도시하는 바와 같이, 배기관(71)을 통해 패널 내부를 배기하면서, 가스 버너(72)의 불꽃(73)에 의해 배기관(71)의 밀봉 예정부(70)를 가열한다. 밀봉 예정부(70)는 배기 진행중에 가열되어 연화(軟化)하고, 배기 헤드(75)에 설치된 스 프링 등의 탄성부(74)에 의한 화살표 C방향의 힘과 배기관(71)내의 부압에 의해, 가늘게 잘록해져 연신한다. 이 후, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 밀봉 예정부(70)에서 연화한 유리벽이 용융하고, 표면장력도 작용하여 접합부(76)에서 유리벽끼리 융착한다. 그리고 도 5c에 도시하는 바와 같이, C방향의 힘이 더 작용하여 접합부(76)에서 배기관(71)이 절단되고, 밀봉부(77)가 형성되어 배기관(71)의 밀봉이 완료된다.

이때, 잘록해질 때의 부압 및 융착할 때의 표면장력은, 배기관(71)의 관축에 대해 축 대칭으로 작용하는 것은 아니다. 그 때문에 부분적 변형이 발생하여 밀봉부(77)의 두께가 불균일해지기 쉽다. 예를 들면, 도 5d에 도시하는 바와 같이, 일부분의 두께가 극단적으로 얇은 오목부(79)가 생기거나, 반대로 두꺼운 상태이며, 또한 치우친 두께의 과도두께부(78)가 발생하기도 한다. 이와 같이 축대칭성이 저해된 상태로 용단된 밀봉부(77)가 형성되는 경우가 있다. 밀봉부(77)가 이와 같이 치우친 두께로 형성되면 변형이 남기 쉽다. 변형이 남으면, 이후의 제조 공정이나 제품 취급중에, 리크가 발생하거나, 밀봉부(77)의 두께가 얇은 부분에 크랙을 발생시켜 파손된다.

단, 배기관(71)이 납을 함유하는 비교적 연질의 유리로 구성되어 있는 경우에는, 관경에 상관없이, 상술한 바와 같은 문제는 발생하지 않으며 밀봉에 관한 신뢰성은 그다지 큰 문제가 되지 않는다. 한편, 납을 함유하지 않는 붕규산계 유리의 배기관을 이용하여, 가스 버너(72)로 밀봉 작업을 하는 경우, 상술한 과도두께부(78)이나 두께가 얇은 오목부(79)가 생겨, 양호한 밀봉이 저해된다. 또 변형의 발생으로 인해 밀봉부(77)나 그 근방에 크랙이 발생하여, 제품의 수명을 단축시키는 등 신뢰성의 저하의 원인이 된다.

또, 납을 함유하지 않는 붕규산계 유리의 연화점은 높기 때문에, 국소 가열 밀봉할 때에 통전 히터 가열에 의한 전열 밀봉를 이용하는 경우가 많다. 전열 밀봉은, 가열 온도의 제어를 비교적 정확하게 할 수 있어 양산 시의 취급이 용이하고 자동화를 도모하기 쉬운 점은 우수하다. 그렇지만 가스 버너(72)를 이용하는 방법에 비해 가열부인 통전 히터가 커진다. 또 가열 냉각에 필요로 하는 시간이 길어져, 제조 택트를 높이는 것이 용이하지 않다.

(특허문헌 1) 일본국 특개2002-053342호 공보

(특허문헌 2) 일본국 특개평09-050769호 공보

(특허문헌 3) 일본국 특개2003-095697호 공보

(특허문헌 4) 일본국 특개2001-351528호 공보

본 발명은, 열팽창률이 작고 납을 함유하지 않는 경질 유리의 배기관을 가스 버너로써 밀봉 작업을 하는 경우에 크랙이나 리크 등 밀봉의 문제에 수반하는 신뢰성의 저하가 발생하지 않는 PDP를 제공한다.

본 발명의 PDP에서는, 전면판과 배면판이 대향 배치되어 있다. 양자의 주위는 봉착되어 방전 공간이 형성되어 있다. 또 방전 공간을 배기하여 방전 공간에 방전 가스를 봉입하는 배기관이 설치되어 있다. 이 배기관은 납프리 유리에 의해 형성되고, 또한, 배기관의 외경에 대한 배기관의 두께의 비율은 0.2 이상이다.

이 구성에 의해, 배기관의 밀봉부의 유리 두께를 균일하게 형성할 수 있고, 밀봉부에 열왜(熱歪)로 인한 잔류 응력이 없는 강고한 밀봉부를 형성할 수 있다. 그렇기 때문에 리크나 밀봉부의 크랙이 발생하지 않는 신뢰성이 높은 PDP를 실현할 수 있다. 또, 납을 포함하지 않는 붕규산계의 유리로 이루어진 배기관을 이용하기 때문에, PDP 전체의 비납화의 실현을 가능하게 하여, 환경에 대한 악영향을 배제할 수 있다. 또 가스 버너로써 밀봉하면 대형화되는 일 없이, 밀봉부의 가열 냉각에 필요한 시간을 단축할 수 있어 밀봉 공정의 공정 수를 저감할 수 있다.

본 발명에서는, 납프리 유리로 이루어진 배기관의 외경에 대한 두께의 비율을 0.2로 규정하고, 두께를 비교적 두껍게 설정하고 있다. 그 때문에, 고정 가스 버너에 의한 밀봉을 실시 행하더라도 밀봉부의 유리 두께를 균일하게 형성할 수 있어, 밀봉부의 리크나 크랙 등의 불량이 발생하지 않는다. 이와 같이 신뢰성이 높고, 환경에 적합한 PDP를 제조하는 구성, 제조 방법은 대화면의 표시 디바이스 등에 적합하다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 일부를 확대하여 나타낸 분해 사시도이다. 도 2a, 도 2b는, 도 1에 도시한 PDP의 전면판과 배면판을 봉착 접합한 상태를 나타내는 평면도와 단면도이다.

PDP(20)는, 전면판(22)과, 배면판(23)과, 배기관(21)을 갖는다. 전면판(22)과 배면판(23)은 대향 배치되어 있다. 전면판(22)의 주위와 배면판(23)의 주위는 봉착되고, 전면판(22)과 배면판(23)과 배면판(23)상에 형성된 격벽(11)에 의해 방전 공간(14)이 형성되어 있다. 배기관(21)은 방전 공간(14)을 배기하고, 방전 공간(14)에 방전 가스를 도입할 때에 이용된다.

전면판(22)에는, 투명한 전면 유리 기판(1)상에 차례로 표시용 주사 전극(2)과 방전의 유지 신호를 입력하기 위한 유지 전극(3)이 쌍을 이루어 스트라이프 형상으로 구성되어 있다.

표시 전극(4)은 주사 전극(2)과 유지 전극(3)으로 구성되고, 복수 쌍 형성되어 있다. 주사 전극(2), 유지 전극(3)은, 각각 인디움-주석 산화물 등으로 이루어진 투명 전극(2A, 3A)과, 은 등의 도체로 이루어진 보조 전극(또는 금속 버스 전극)(2B, 3B)으로 구성되어 있다. 또, 유지 전극(3)과 주사 전극(2)의 세트들 사이 에는, 표시면의 콘트라스트를 높이기 위해, 블랙 매트릭스가 되는 차광층(5)이 필요에 따라서 형성되어 있는 경우도 있다. 저융점 유리로 이루어진 유전체층(6)은 표시 전극(4)을 덮도록 형성되어 있다. 유전체층(6)상에는 MgO로 이루어진 보호층(7)이 형성되어 있다. 전면판(22)은 이와 같이 구성되어 있다.

전면 유리 기판(1)과 대향 배치되는 배면 유리 기판(8)상에는, 표시 데이터 신호를 입력하기 위한 복수의 데이터 전극(또는 어드레스 전극)(10)이 스트라이프 형상으로 형성되어 있다. 데이터 전극(10)은 하지 유전체층(9)으로 덮여 있다. 하지 유전체층(9) 위에는, 데이터 전극(10)과 병행하여 스트라이프 형상의 복수의 격벽(11)이 배치되어 있다. 격벽(11) 간의 측면 및 하지 유전체층(9)의 표면상에는 적색을 발광하는 형광체층(12R), 녹색을 발광하는 형광체층(12G), 청색을 발광하는 형광체층(12B)이 형성되어, 배면판(23)이 구성되어 있다. 형광체층(12R, 12G, 12B)은 각각 격벽(11)으로 구획된 복수의 방전 공간(또는 방전 셀)(14)에 별도로 또한 차례로 형성되어 있다. 배면판(23)은 이와 같이 구성되어 있다.

전면판(22)과 배면판(23)은, 표시 전극(4)과 데이터 전극(10)이 직교하도록, 미소한 방전 공간(14)을 사이에 두고 대향 배치되어 있다. 전면판(22)의 주위와 배면판(23)의 주위는 밀봉되고, 소정의 압력으로 진공 배기한 후, 방전 가스인 네온(Ne), 크세논(Xe) 등의 혼합 희가스가 방전 공간(14)에 소정의 압력으로 충전되어 있다. 또, 그리고, 유지 전극(3), 주사 전극(2), 데이터 전극(10)에 소정의 신호의 전압 펄스를 인가함으로써, 봉입된 희가스 내에서 방전이 일어나 자외선을 방출한다. 그 자외선에 의해 형광체층(12B, 12G, 12R)이 가시광선을 여기 발광한다. 이렇게 해서 PDP(20)는 정보를 표시한다.

다음에, PDP의 제조 방법에 대해 간단하게 설명한다. 우선, 전면 유리 기판(1)상에 주사 전극(2), 유지 전극(3)을 각각 구성하는 투명 전극(2A, 3A)을 형성한다. 그 후, 보조 전극(2B, 3B)과 차광층(5)을 형성한다. 이어서, 투명 전극(2A, 3A), 보조 전극(2B, 3B), 차광층(5)을 덮도록 스크린 인쇄법 등으로 소정의 두께의 유전체층(6)을 형성한다. 그리고 유전체층(6)상에 진공 증착법 등의 성막 프로세스에 의해, 소정의 두께의 보호층(7)을 형성하여 전면판(22)을 제작한다.

한편, 배면 유리 기판(8)상에 스크린 인쇄법, 포토리소그래피법 등에 의해 데이터 전극(10)을 스트라이프 형상으로 형성한다. 그리고 데이터 전극(10)을 덮도록 스크린 인쇄법 등을 이용하여 하지 유전체층(9)을 형성한다. 계속해서, 스크린 인쇄법, 다이코트법, 포토리소그래피법 등을 이용하여, 격벽(11)을 예를 들면 스트라이프 형상으로 형성한다. 또한, 서로 이웃하는 격벽(11) 사이의 홈에, 형광체층(12R, 12G, 12B)을 형성하여 배면판(23)을 제작한다.

다음에 도 2a, 도 2b에 도시하는 바와 같이, 전면판(22)의 주위와 배면판(23)의 주위를 봉착재(31)로 봉착한다. 이때, 표시 전극(4)과 어드레스 전극(10)이 각각 직교하도록 전면판(22)과 배면판(23)을 대향 배치한다. 배면판(23)에는 미리 배기 구멍(30)이 소정의 위치에 설치되어 있다. 그리고 배기 구멍(30)을 덮도록 봉착재(32)로 배기관(21)을 봉착한다. 봉착재(32)는 배기관(21)의 확광(擴廣)된 단부의 주위에 이용된다. 봉착재(31, 32)는 예를 들면 저융점 유리 플릿으로 이루어진다.

다음에, 배기관(21)을 통해 방전 공간(14)을 고진공(예를 들면 1.1×10^-4㎩)으로 배기한다. 그 후, 배기관(21)으로부터 네온이나 크세논 등을 포함한 방전 가스를 소정의 압력(예를 들면, Ne-Xe혼합 가스의 경우 5.3×10⁴㎩∼8.0×10⁴㎩의 압력)으로 봉입한다. 그리고 배기관(21)을 봉하여 자른다. 이렇게 해서 PDP(20)가 완성된다.

다음에 배기관(21)을 밀봉하는 순서를, 도 3a∼도 4c를 참조하면서 설명한다. 도 3a는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP의 배기관에 배기 헤드에 장착한 상태를 나타낸 단면도, 도 3b는 도 3a에 있어서의 B-B선 단면도, 도 4a∼도 4c는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP의 배기관 밀봉 순서를 설명하는 단면도이다.

배기관(21)을 밀봉할 때에는, 고정 가스 버너나 통전 히터 등을 이용하는 국소 가열 밀봉법이 이용된다. 국소 가열 밀봉법은, 도 3a에 도시하는 바와 같이 고정된 배기관(21)의 밀봉 예정부(21A)를 가열하고, 용융하여, 용단하는 순서로 행해진다. 통전 히터를 이용하는 전열 밀봉은 가열 온도의 제어를 비교적 정확하게 할 수 있고, 양산 시의 취급이 용이하고 자동화를 도모하기 쉬운 이점이 있다. 그렇지만, 고정 가스 버너를 이용하는 방법에 비해 가열부인 통전 히터가 커지고, 또 가열 냉각에 필요한 시간이 길어져, 제조 택트를 높이는 것이 용이하지 않다. 그 때문에, 본 발명의 실시 형태에서는 고정된 가스 버너(43)를 이용하여 배기관(21)을 밀봉한다.

도 3a, 도 3b에 도시하는 바와 같이, 배기관(21)은 배면판(23)의 소정의 위 치에 설치된 배기 구멍(30)을 덮도록 배치되어 있다. 배기관(21)의 단부(21E)는, 확광된 깔대기모양의 형상을 갖고, 타방의 단부(21F)는 외경 약 5.0㎜의 직관 형상으로 형성되어 있다. 또한 배기관(21)은 납 성분을 포함하지 않고, 열전도율이 비교적 작은 붕규산계 유리로 이루어진다. 이 유리는 전혀 납을 포함하지 않는 것은 아니며, 분석하면 PPM 레벨로 극미량의 납이 검출된다. 그렇지만, 유럽에 있어서의 EC-RoHS 지령의 규정에서는 1000PPM 이하이면 납을 포함하지 않는다고 볼 수 있다. 이에 준거하여, 본 발명의 실시 형태에서는 이러한 조성의 유리에 대해 「납을 포함하지 않는다」라든가 「비납」 혹은 「납프리」라는 표현을 이용하고 있다.

우선, 배기 장치(도시 생략)에 장착하는 측에 있는 배기관(21)의 직관 형상의 단부(21F)가 아래를 향하도록 패널 고정대(도시 생략)에 봉착 종료된 PDP(20)를 배치한다. 그리고 단부(21F)에 배기 장치의 배기 헤드(41)를 장착하고, 소정의 온도의 노(爐) 내에서 PDP(20)의 내부를 배기한 후, 방전 가스를 봉입한다. 그 후, 밀봉 예정부(21A)의 외측 둘레를 가열하기 위한 고정된 가스 버너(43)를 배치한다. 또한, 배기 헤드(41)는, 배기관(21)에 대해 아래를 향하도록, 즉 도 3a에서 화살표 C로 나타내는 방향으로 힘이 가해지도록 스프링 등을 포함한 인가부(42)를 갖는다. 또, 가스 버너(43)는, 도 3b에 도시하는 바와 같이 배기관(21)에 수직인 면 내에 수평으로 복수의 불꽃(44)을 형성하는 구성이 바람직하다.

배기관(21)의 밀봉 예정부(21A)의 외측 둘레를 불꽃(44)으로 소정의 온도로 가열하면, 도 4a에 도시하는 바와 같이 배기관(21)이 연화된다. 그러면, 도 1에 도시하는 방전 공간(14)에 연통하는 배기관(21)의 내부가 감압 상태가 되는 것과, 인가부(42)의 힘에 의해 밀봉 예정부(21A)의 상하 부분이 늘어난다. 그로 인해, 축소부(21B)가 형성된다. 또한, 불꽃(44)으로 축소부(21B)를 계속 가열하면 , 도 4b에 도시하는 바와 같이, 배기관(21)의 내부의 표면이 접촉하여, 용융 접합부(21C)가 형성되어 유리가 동일한 용융 상태가 된다. 이때, 가스 버너(43)의 화력을 강하게 하고, C방향으로의 인가부(42)의 힘을 감소시키면 용융 접합부(21C)의 유리 점도가 저하한다. 이어서 인가부(42)의 힘을 증가시키면 용융 접합부(21C)는 늘어나 가늘어지고 마지막에는 절단된다. 그 결과, 도 4c에 도시하는 바와 같이 단부에 곡면을 가져 유리의 두께가 거의 동일해진 밀봉부(21D)가 형성되어 배기관(21)의 밀봉이 완료된다.

도 4c에 도시한는 바와 같은, 단부에 곡면을 가지며 유리의 두께가 거의 동일하게 된 밀봉부(21D)가 형성되는 것은, 다음과 같은 이유에 기인하는 것이라고 생각된다. 즉, 배기관(21)의 두께는 극단적으로 얇지 않고, 용융 접합부(21C)의 길이가 충분하다. 그리고, 절단될 때 늘어나 가늘어진 밀봉부(21D)의 유리는 화력을 강하게 한 가스 버너(43)의 불꽃(44)의 열로 즉시 응집한다. 이 낮은 점도로 용융 한 유리의 체적과 용융 부분의 표면 장력이 기여하고 있다고 생각된다. 즉, 배기관(21)의 두께가 극단적으로 얇지 않고, 용융 접합부(21C)의 길이가 충분하기 때문에, 밀봉부(21D)의 용융된 유리는 체적이 적당히 있어 배기관(21)내의 부압에도 불구하고 흡입되지 않는다. 또, 밀봉부(21D)의 충분한 열용량에 의해 전열 히터에 의한 밀봉과 마찬가지로 냉각 과정이 컨트롤된다고 생각된다. 그 때문에 단부에 곡면을 가지며 유리의 두께가 거의 동일하게 된 밀봉부(21D)가 도 4c에 도시 하는 바와 같이 형성되는 것이라고 생각된다. 이 방법에서는, 종래의 가스 버너에 의한 밀봉 방법보다 시간을 필요로 하지만, 가스 버너(43)의 화력의 제어나 인가부(42)의 힘의 제어는 용이하여, 큰 문제가 될 것은 없다.

그렇지만 납을 포함하지 않는 붕규산계의 유리제의 배기관(21)을 상술한 방법으로 밀봉하면 밀봉부(21D) 전체가 도 4c에 도시하는 바와 같은 형상이 되는 것은 아니다. 실제로 몇 개 정도 샘플링하여 관찰하면 도 4c에 도시하는 바와 같은 밀봉부(21D)가 형성되는 경우와, 도 5d에 도시하는 밀봉부(77)가 형성되는 경우가 있다. 도 4c에 도시한 밀봉부(21D)에서는 유리의 두께가 거의 균일하며 곡면 형상을 갖는다. 도 5d에 도시한 밀봉부(77)는 과도두께부(78)이나 두께가 얇은 오목부(79)를 갖는다.

이들 PDP(20)를 냉열 반복 시험을 거친 결과, 밀봉부(21D)가 형성된 것에서는 아무런 문제가 없었는데 반해, 밀봉부(77)가 형성된 것에서는, 리크 불량이나 크랙이 생겨 파손되는 것이 다발한다. 이것은, 밀봉부(21D)에는 변형이 적지만, 밀봉부(77)에서는 잔류 응력에 따른 변형이 남아 있다는 것을 나타내고 있다.

그래서 상술한 방법으로 배기관(21)을 밀봉한 PDP(20)의 배기관(21)의 두께와 외경의 측정 데이터를 정밀 조사한 결과, 배기관(21)의 두께에 따라 우량품과 불량품이 구분된다는 것이 밝혀졌다. 공칭 외경 5.0㎜의 배기관(21)의 두께는 0.9㎜에서 1.4㎜의 범위에 분포하고 있다.

두께가 1.0㎜ 이상(내경이 3.0㎜ 이하)인 경우에는, 밀봉부(21D)가 형성되어 있으며, 냉열 반복 시험에서도 이상이 없다. 그러나, 두께가 1.0㎜ 미만(내경이 3.0㎜보다 크다)인 경우에는, 도 5d에 도시하는 밀봉부(77)가 형성되는 경우도 있으며, 그 경우에는 냉열 반복 시험으로 리크 등의 불량이 되는 것이 포함된다.

그래서, 공칭 외경이 5.0㎜이고, 두께가 0.8㎜, 0.9㎜, 1.0㎜, 1.1㎜, 1.2㎜, 1.3㎜, 1.4㎜, 1.5㎜의 8종류가 다른 납프리의 붕규산 유리로 배기관을 준비하여, 상술한 순서로 배기관을 밀봉한 PDP의 시료를 제작하였다. 이들 시료에 대해, 밀봉부의 외관 검사와 냉열 반복 시험을 실시하였다. 두께가 1.0㎜ 이상 되는 6 종류의 배기관을 이용한 밀봉부의 형상은 모두 도 4c에 도시하는 바와 같은 유리의 두께가 거의 균일하고 곡면을 갖는 형상으로 밀봉되어 있으며, 온냉열 반복 시험에서도 아무런 문제가 없었다. 한편, 두께가 1.0㎜에 못 미치는 0.8㎜, 0.9㎜의 나머지 2종류의 배기관을 이용한 PDP에서는, 배기관의 두께가 얇아질수록 도 5d에 나타낸 불균일한 두께의 밀봉부(77)를 갖는 것이 증가하였다. 또한, 두께가 얇아질수록, 온냉열 반복 시험에서도 리크나 크랙 등의 불량이 현저하게 발생하는 경향이 확인되었다.

이상의 결과로부터, 납을 포함하지 않는 붕규산 유리의 공칭 외경 5.0㎜의 배기관을 이용하여 가스 버너로써 상술한 방법으로 밀봉을 행하는 경우에는, 배기관의 두께를 1.0㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 치수의 배기관을 이용하면, 밀봉부가 균일하고 곡면을 갖는 형상으로 형성되고, 밀봉부의 리크나 크랙 등의 불량이 발생하지 않는다.

단, 공칭 외경 5.0㎜의 배기관으로 두께가 1.5㎜를 넘으면 배기관의 내경은 2.0㎜ 미만이 되어, 배기 구멍(30)의 직경인 2.0㎜보다 작게 된다. 이러한 치수 관계이면 배기의 컨덕턴스가 저하하여, 배기 시간이 길어진다. 그 때문에 배기관(21)의 두께는, 배기관(21)의 내경이 배기 구멍(30)의 직경을 하회하지 않도록 설정하는 것이 바람직하다.

계속해서, 5.0㎜와는 다른 공칭 외경을 갖고, 또한, 납프리의 붕규산 유리로 구성된 배기관을 이용하여 상술한 방법으로 밀봉을 행하는 경우에 대해 설명한다.

준비한 배기관의 공칭 외경은, 3.5㎜, 4.0㎜, 6.0㎜, 7.0㎜의 4종류이다. 이들 배기관을 이용하여 상술한 순서에 따라 배기관을 밀봉한 시료를 제작하고, 밀봉부의 외관 검사와 냉열 반복 시험을 실시하였다. 상술한 바와 같이 공칭 외경 5.0㎜의 배기관의 경우는 두께 1.0㎜ 이상의 두께의 배기관을 이용하면 도 4c에 도시하는 바와 같은 밀봉부의 유리의 두께가 거의 균일하고 곡면을 갖는 형상으로 밀봉된다. 그리고 온냉열 반복 시험에서 리크나 크랙 등의 밀봉부의 불량은 발생하지 않는다. 이와 마찬가지로, 공칭 외경이 5.0㎜와는 다른 상기의 4종류의 배기관에서도 각각 경계의 유리관의 두께가 되는 것이 밝혀졌다.

즉, 각 배기관의 두께의 측정값으로부터 공칭 외경 3.5㎜의 배기관에서는 두께 0.7㎜, 공칭 외경 4.0㎜의 배기관에서는 두께 0.8㎜, 공칭 외경 6.0㎜의 배기관에서는 두께 1.2㎜, 공칭 외경 7.0㎜의 배기관에서는 두께 1.4㎜가 각각 경계값이었다. 이들 결과로부터, 배기관의 외경에 대한 두께의 비율을 구하면 0.2이고, 공칭 외경값에 관계없이 일정하다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 배기관의 외경과 두께의 각각의 수치가 아니라, 배기관의 외경에 대한 배기관의 두께의 비가 0.2 이상이면 된다. 또 배기의 컨덕턴스를 고려하면, 배기관의 두께는, 배기관의 내경이 배 기관을 접속하는 배기 구멍의 직경을 하회하지 않도록 설정하는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP에서는, 납프리의 붕규산 유리로 이루어진 배기관의 외경에 대한 두께의 비율을 0.2로 규정하고 있다. 이와 같이 두께를 비교적 두껍게 설정하고 있기 때문에, 고정 가스 버너에 의한 밀봉를 행하더라도 밀봉부의 유리 두께를 균일하게 형성할 수 있다. 그 결과, 열왜로 인한 잔류 응력이 없는 강고한 밀봉부를 형성할 수 있고, 밀봉부의 리크나 크랙이 발생하지 않는 신뢰성 높은 PDP를 실현할 수 있다. 또, 납프리의 붕규산 유리로 이루어진 배기관을 이용하므로, PDP 전체의 비납화의 실현을 가능하게 하고, 환경에 대한 부하를 배제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 가스 버너에 의한 밀봉이 가능하기 때문에, 전열 밀봉과 같이 장치를 대형화하는 일 없이, 밀봉부의 가열 냉각에 필요한 시간을 단축할 수 있어 밀봉 공정 수를 저감할 수 있다. 그 결과, PDP의 제조 원가를 저감하여 저렴하게 제공할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 PDP와 그 제조 방법에서는, 납프리로 열팽창률이 작고 경질인 붕규산 유리로 이루어진 배기관을 가스 버너로써 밀봉한다. 그 경우에서도, 크랙이나 리크라는 밀봉부의 문제에 수반하는 신뢰성의 저하가 없다. 또 제조 택트를 높여 공정 수를 삭감하여 양질이면서 저렴한 PDP를 제조할 수 있다. 또한, 납프리이면 붕규산 유리를 배기관(21)에 이용하는 경우에도 동일한 효과를 가져온다. 특히 납프리 유리 중에서도, 붕규산 유리의 온도 점도 곡선은, 납을 포함한 유리 재료의 변화 온도 점도 곡선에 가깝다. 그 때문에 가스 버너 등의 조건을, 납을 포함한 유리 재료와 동일하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP의 구조를 나타낸 부분 확대 분해 사시도,

도 2a는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP의 전면판과 배면판을 봉착 접합한 상태를 나타낸 평면도,

도 2b는 도 2a에 있어서의 A-A선 단면도,

도 3a는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP의 배기관에 배기 헤드를 장착한 상태를 나타낸 단면도,

도 3b는 도 3a에 있어서의 B-B선 단면도,

도 4a는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP의 배기관 밀봉 순서를 설명하는 단면도,

도 4b는 도 4a에 계속되는 PDP의 배기관 밀봉 순서를 설명하는 단면도,

도 4c는 도 4b에 계속되는 PDP의 배기관 밀봉 순서를 설명하는 단면도,

도 5a는 종래의 PDP의 배기관 밀봉 순서를 설명하는 단면도,

도 5b는 도 5a에 계속되는 배기관 밀봉 순서를 설명하는 단면도,

도 5c는 도 5b에 계속되는 배기관 밀봉 순서를 설명하는 단면도,

도 5d는 도 5c에 있어서의 배기관의 밀봉부의 확대 단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1: 전면 유리 기판 2: 주사 전극

2A, 3A: 투명 전극 2B, 3B: 보조 전극(금속 버스 전극)

3: 유지 전극 4: 표시 전극

5: 차광층 6: 유전체층

7: 보호층 8: 배면 유리 기판

9: 하지 유전체층 10: 데이터 전극(어드레스 전극)

11: 격벽 12R, 12G, 12B: 형광체층

14: 방전 공간(방전 셀) 20: PDP(플라즈마 디스플레이 패널)

21: 배기관(칩관) 21A: 밀봉 예정부

21B: 축소부 21C: 용융 접합부

21D: 밀봉부 21E, 21F: 단부

22: 전면판 23: 배면판

30: 배기 구멍 31, 32: 봉착재

41: 배기 헤드 42: 인가부

43: 가스 버너 44: 불꽃

70: 밀봉 예정부 71: 배기관

72: 가스 버너 73: 불꽃

74: 탄성부 75: 배기 헤드

76: 접합부 77: 밀봉부

78: 과도두께부 79: 오목부

Claims (4)

1. 전면판과,

   상기 전면판에 대향 배치되고, 상기 전면판의 주위와 그 주위가 봉착되어, 상기 전면판과 함께 방전 공간을 형성하는 배면판과,

   상기 배면판에 접속되고, 상기 방전 공간을 배기하여 상기 방전 공간에 방전 가스를 봉입하기 위해 설치된 배기관을 구비하고,

   상기 배기관이 납프리 유리에 의해 형성되고, 또한, 상기 배기관의 외경에 대한 상기 배기관의 두께의 비율이 0.2보다 크고 0.3 이하인, 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 배기관이 납프리의 붕규산 유리로 형성되어 있는, 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 전면판과 대향 배치되고, 상기 전면판의 주위와 그 주위가 봉착되어 상기 전면판과 함께 방전 공간을 형성하고 있는 배면판에 접속된 배기관을 통해 상기 방전 공간을 배기하는 단계와,

   상기 방전 공간에 방전 가스를 봉입하는 단계와,

   가스 버너에 의해 상기 배기관을 밀봉하는 단계를 구비하고,

   상기 배기관의 외경에 대한 상기 배기관의 두께의 비율이 0.2보다 크고 0.3 이하이며, 상기 배기관은 납프리 유리로 형성되어 있는, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 배기관이 납프리의 붕규산 유리로 형성되어 있는, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.

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