KR20090035210A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20090035210A
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문태호
홍근영
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 CaSO4:Tb,Na를 포함한 녹색 형광체를 사용함으로써, 기존의 Zn2SiO4:Mn와 (Y, Gd)BO3:Tb를 혼합한 녹색 형광체보다 높은 휘도를 제공하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법{Plasma display panel and Method for fabricating thereof}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널의 녹색 형광체에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술의 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구성도이다.
최근 들어 표시 품위에 대한 다양한 욕구와 표시 소자의 대형화, 평판화, 슬림화에 대한 많은 연구로 인하여 다양한 표시 소자가 등장하였다.
그 중 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 넓은 시야각과 강한 비선형성, 메모리 기능, 내자계성을 가지며, 경량화, 박형화, 대형화가 용이하므로 대형 평판 벽걸이 디스플레이 소자로 가장 주목을 받고 있다.
종래 기술의 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구조는 상판 유리(1)와, 상판 유리(1)의 표면에 전기적으로 독립되어 나란히 형성되는 두 개의 유지 전극(sustain electrod)(3)과, 유지 전극(3)상에 차례로 형성되는 유전층(7)과 보호층(8)으로 상판이 구성된다.
여기서, 상판은 픽셀 단위로 구성된 유지 전극(3)에 전압 파형을 인가하기 위한 전극 라인으로 사용되는 버스 전극(5)을 포함한다.
그리고 하판 유리(2)상에 상판 유리(1)에 형성된 유지 전극(3)과 수직한 방향으로 형성되는 어드레스 전극(4) 및 유전층(7a)과, 어드레스 전극(4)들 사이에 그들과 동일 방향으로 형성되는 격벽(6)들과, 격벽(6)들 상에 형성되는 R,G,B의 형광체(9a)(9b)(9c)들로 하판이 구성된다.
여기서, 하판의 격벽(6)들 사이에 형성되는 형광체 중 녹색 형광체(9b)로는 Zn2SiO4:Mn2+ 가 많이 사용된다.
그러나, 상기 Zn2SiO4:Mn2+를 사용하여 패널을 제조하는 경우에는 패널에 다음과 같은 영향을 준다.
즉, 형광체는 패널 수명에 관한 단점 이외에 대전 특성 및 유전율 차이로 인하여 어드레스(Address) 전압 및 응답 시간(Response time)의 차이를 발생시킨다.
특히 녹색 형광체인 Zn2SiO4:Mn2+ 형광체의 경우 적색 및 청색 형광체와는 달리 이온 충격에 대해 가장 취약하여 수명 연장을 기대하기 어렵고 대전 특성이 (-)로 대전되어 있고 유전율 또한 낮으므로 벽전하의 축적이 용이하지 않게 된다
따라서, 방전 지연 및 고속 구동시 어드레스 미스가 발생한다.
이로 인해 안정된 방전을 일으키기 위해 추가의 어드레스 방전 전압이 필요하게 되고 결과적으로 녹색 셀의 어드레스 방전 전압을 상승시키게 된다.
상기와 같이 방전 전압과 색순도 문제를 해결하기 위해, 현재 Zn2SiO4:Mn와 (Y, Gd)BO3:Tb를 혼합한 녹색 형광체를 많이 사용하고 있다.
본 발명은 기존의 Zn2SiO4:Mn와 (Y, Gd)BO3:Tb를 혼합한 녹색 형광체 대신에 CaSO4:Tb,Na를 포함한 녹색 형광체를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은, 격벽을 사이에 두고 서로 마주보는 전면기판과 후면기판과; 상기 격벽내에 형성되는 녹색 형광체;를 포함하되, 상기 녹색 형광체는 CaSO4:Tb,Na를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 녹색 형광체는 Zn2SiO4:Mn와 BaxMgyAlzO17+δ(이때, 0.8 ≤ x ≤1.3 , 0 ≤ y ≤1 , 9 ≤ z ≤13 , -1 ≤ δ ≤ 2) 중 어느 하나를 더 포함하여 이루어진다.
즉, 상기 Zn2SiO4:Mn는 30 내지 70의 중량%를 가지고, 상기 CaSO4:Tb,Na는 30 내지 70의 중량%를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 BaxMgyAlzO17+δ는 30 내지 70의 중량%를 가지고, 상기 CaSO4:Tb,Na는 30 내지 70의 중량%를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 Zn2SiO4:Mn는 15 내지 50의 중량%를 가지고, 상기 BaxMgyAlzO17+δ 는 15 내지 30의 중량%를 가지고, 상기 CaSO4:Tb,Na는 20 내지 70의 중량%를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 CaSO4:Tb,Na의 Tb의 농도는 1 내지 20 at.%이고, 상기 CaSO4:Tb,Na의 Tb와 Na의 비율은 1:1 내지 1:4인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 격벽을 사이에 두고 서로 마주보는 전면기판과 후면기판이 구비된 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 있어서, 상기 격벽내에 CaSO4:Tb,Na를 포함한 녹색 형광체를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법은, CaSO4:Tb,Na를 포함한 녹색 형광체를 사용함으로써, 기존의 Zn2SiO4:Mn와 (Y, Gd)BO3:Tb를 혼합한 녹색 형광체보다 높은 휘도를 제공하는 효과가 있다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
첨부된 도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타냈으며, 도면에 나타난 각 층간의 두께 비가 실제 두께 비를 나타내는 것은 아니다.
한편, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 형성 또는 위치한다고 할 때, 이는 다른 부분의 바로 위에 형성되어 직접 접촉하는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 존재하는 경우도 포함하는 것을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 일 실시예 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 일 실시예 단면 구성도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 디스플레이 기판용 글라스를 밀링(milling) 및 클리닝(cleaning) 등의 가공을 통하여 전면 기판(31)을 형성한다.
이후, 상기 형성된 전면 기판(31)상에 한 쌍의 유지 전극으로 이루어지는 투명 전극(33)을 형성한다.
즉, 상기 투명 전극(33)은 ITO(Indium Tin Oxide)를 스퍼터링(sputtering)에 의한 포토에칭(photoetching)법과, 이온 도금법(Ion Plating) 및 진공 증착법등을 이용하여 형성하거나 또는 SnO2를 CVD에 의한 리프트 오프(lift-off)법으로 형성할 수 있다.
상기 ITO(Indium Tin Oxide)를 포토에칭법을 이용하여 상기 투명 전극(33)을 형성할 경우 ITO를 전면 기판(31) 상에 증착하고, 상기 증착된 ITO 상에 포토레지스트를 도포 및 건조한다. 이후, 상기 포토레지스트 상에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한 후 에칭하여 상기 투명 전극(33)을 형성한다.
또한, 상기 SnO2를 리프트 오프법을 이용하여 상기 투명 전극(33)을 형성할 경우 전면 기판(31) 상에 포토레지스트를 도포한 후, 상기 도포된 포토레지스트 상에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한다. 이후 상기 현상 공정을 거친 후에 SnO2를 증착한 후 상기 포토레지스트를 박리하여 상기 투명 전극(33)을 형성한다.
또한, 상기 투명 전극(33)에는 블랙 매트릭스가 형성될 수 있는데, 저융점 유리와 흑색 안료 등을 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 투명 전극(33)의 저항값을 낮추기 위해 버스 전극(35)을 형성한다.
상기 버스 전극(35)은 은(Ag)을 스크린 인쇄법 또는 감광성 페이스트법등을 이용하여 형성하거나 또는 Cr/Cu/Cr 또는 Cr/Al/Cr을 스퍼터링에 의한 포토에칭법을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 스크린 인쇄법을 이용하여 상기 버스 전극(35)을 형성할 경우 스크린 마스크를 통해 은(Ag)등의 도전성 물질 페이스트를 전면 기판(31) 상에 인쇄한 후, 건조 및 소성하여 형성한다.
또한, 감광성 페이스트법을 이용하여 상기 버스 전극(35)을 형성할 경우 감 광성 은(Ag)을 전면 기판(31) 상에 인쇄 및 코팅한 후 건조한다. 이후, 상기 코팅된 은(Ag) 위에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한 후 다시 건조 및 소성하여 상기 버스 전극(35)을 형성한다.
상기 포토에칭법을 이용하여 상기 버스 전극(35)을 형성할 경우 상기 Cr/Cu/Cr 또는 Cr/Al/Cr을 상기 전면 기판(31) 상에 증착하고, 상기 증착된 Cr/Cu/Cr 또는 Cr/Al/Cr 상에 포토레지스트를 도포 및 건조한다. 이후, 상기 포토레지스트 상에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한 후 에칭하여 상기 버스 전극(35)을 형성한다.
상기와 같이 투명 전극(33)과 버스 전극(35)이 형성된 전면 기판(31) 상에 상판 유전층(37)을 형성한다.
상기 상판 유전층(37)은 저융점 글라스 페이스트를 스크린 인쇄법, 코터(coater)법 및 그린 시트를 라미네이팅하는 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 코터법은 롤(Roll) 또는 슬럿(Slot)의 두가지 방식 중 어느 하나의 방식을 이용할 수 있다.
이후, 상기와 같이 형성된 상판 유전층(37) 상에 보호막(38)을 형성한다.
상기 보호막(38)은 산화마그네슘인 MgO를 전자빔(Electron Beam) 증착법, 스퍼터링법, 이온 도금법(Ion Plating), 스크린 인쇄법 등을 이용하여 형성할 수 있다.
그리고, 디스플레이 기판용 글라스를 밀링(milling) 및 클리닝(cleaning) 등의 가공을 통하여 후면 기판(32)을 형성한다.
이후, 후면 기판(32)의 일면에는 상기 투명 전극(35)과 교차하는 방향을 따라 어드레스 전극(34)이 형성된다.
상기 어드레스 전극(34)은 은(Ag)을 스크린 인쇄법 또는 감광성 페이스트법등을 이용하여 형성하거나 또는 Cr/Cu/Cr 또는 Cr/Al/Cr을 스퍼터링에 의한 포토에칭법을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 스크린 인쇄법을 이용하여 상기 어드레스 전극(34)을 형성할 경우 스크린 마스크를 통해 은(Ag)등의 도전성 물질 페이스트를 상기 후면 기판(32) 상에 인쇄한 후, 건조 및 소성하여 형성한다.
또한, 감광성 페이스트법을 이용하여 상기 어드레스 전극(34)을 형성할 경우 감광성 은(Ag)을 후면 기판(32) 상에 인쇄 및 코팅한 후 건조한다. 이후, 상기 코팅된 은(Ag) 위에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한 후 다시 건조 및 소성하여 상기 어드레스 전극(34)을 형성한다.
상기 포토에칭법을 이용하여 상기 어드레스 전극(34)을 형성할 경우 상기 Cr/Cu/Cr 또는 Cr/Al/Cr을 상기 후면 기판(32) 상에 증착하고, 상기 증착된 Cr/Cu/Cr 또는 Cr/Al/Cr 상에 포토레지스트를 도포 및 건조한다. 이후, 상기 포토레지스트 상에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한 후 에칭하여 상기 어드레스 전극(34)을 형성한다.
이후, 상기와 같이 형성된 어드레스 전극(34) 상에 백색의 하판 유전층(37a)을 형성한다.
여기서, 하판 유전층(37a)은 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도를 증가시키기 위하여 백색을 나타내는 것이 바람직하다.
상기 하판 유전층(37a)의 저융점 유리와 TiO2 충진재(Filler)를 스크린 인쇄법, 코터(coater)법 및 라미네이트에 의한 그린 시트법을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 코터법은 롤(Roll) 또는 슬럿(Slot)의 두가지 방식 중 어느 하나의 방식을 이용할 수 있다.
이후, 상기와 같이 형성된 하판 유전층(37a) 위로 각각의 어드레스 전극(34) 사이에 배치되도록 격벽(36)을 형성한다.
격벽(36)의 재료는, 저융점 유리와 충진재(filer)를 포함하여 이루어진다. 상기 저융점 유리는 PbO와 SiO2와 B2O3 및 Al2O3를 포함하여 이루어지고, 상기 충진재는 TiO2 및 Al2O3를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 격벽(36)은 상기 충진재(Filler)가 혼합된 저융점 글라스 페이스트를 스크린 인쇄법, 샌드 블라스팅법, 감광성 페이스트법, 감광성 페이스트법, 직접 에칭법 등을 이용하여 형성할 수 있다.
즉, 상기 스크린 인쇄법을 이용하여 상기 격벽(36)을 형성할 경우, 상기 하판 유전층(37a) 상에 상기 충진재(Filler)가 혼합된 저융점 글라스 페이스트를 스 크린 마스크를 통해 소정 횟수만큼 반복 인쇄한 후, 건조 및 소성하여 상기 격벽(36)을 형성한다.
또한, 상기 샌드 블라스팅법을 이용하여 상기 격벽(36)을 형성할 경우 상기 충진재(Filler)가 혼합된 저융점 글라스 페이스트를 상기 하판 유전층(37a) 상에 증착하고, 상기 증착된 저융점 글라스 페이스트 상에 포토레지스트를 도포 및 건조한다. 이후, 상기 포토레지스트 상에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한 후 샌딩블라스트하여 상기 격벽(36)을 형성한다.
또한, 상기 감광성 페이스트법을 이용하여 상기 격벽(36)을 형성할 경우, 상기 충진재(Filler) 및 감광성 물질이 혼합된 저융점 글라스 페이스트를 상기 하판 유전층(37a) 상에 인쇄 및 코팅한 후 건조한다. 이후, 상기 코팅된 저융점 글라스 페이스트 위에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한 후 다시 건조 및 소성하여 상기 격벽(36)을 형성한다.
또한, 상기 직접 에칭법을 이용하여 상기 격벽(36)을 형성할 경우, 상기 충진재(Filler)가 혼합된 저융점 글라스 페이스트를 상기 하판 유전층(37a) 상에 증착하고, 상기 증착된 저융점 글라스 페이스트 상에 포토레지스트를 도포 및 건조한다. 이후, 상기 포토레지스트 상에 소정 패턴이 형성된 포토 마스크를 올려놓고 빛을 조사하여 노광한다. 상기 노광 공정을 거친 이후, 경화되지 않은 부분을 현상한 후 에칭하여 상기 격벽(36)을 형성한다.
도 2 및 도 3에는 스트라이프형(stripe-type) 격벽(36)이 도시되어 있으나, 그 밖에도 웰형(well-type), 또는 델타형(delta-type)일 수 있다.
또한, 상기 격벽(36)을 형성 시, 상기 격벽 재료상에 블랙 탑 재료를 도포할 수 있다. 여기서, 상기 블랙 탑 재료는, 솔벤트와 무기 파우더 및 첨가제를 포함하여 이루어진다. 그리고, 무기 파우더는 글래스 프릿과 블랙 안료를 포함하여 이루어진다.
이어서, 상기 격벽 재료와 상기 블랙 탑 재료를 패터닝하여, 상기 격벽(36)과 블랙 탑을 형성한다. 이때, 상기 패터닝 공정은 마스크를 씌우고 노광한 후, 현상하여 수행된다. 즉, 어드레스 전극(34)과 대응되는 부분에 마스크를 위치시키고 노광하면, 현상 및 소성 공정 후에는 빛을 조사받은 부분만이 남아서 격벽(36)과 블랙 탑을 형성할 수 있다.
여기서, 상기 블랙 탑 재료에 포토 레지스트(photoresist) 성분을 포함하면, 상기 격벽(36) 및 상기 블랙 탑 재료의 패터닝을 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 블랙 탑 재료와 격벽(36) 재료를 함께 소성하면, 상기 격벽 재료 내의 저융점 글라스는 블랙 탑 재료 내의 무기 파우더 등과 결합력이 증대되어 내구성의 강화를 기대할 수 있다.
이어서, 상기 하판 유전층(37a) 중 방전 공간에 접하는 면과, 격벽(36)의 측면에 적색, 녹색 및 청색 형광체(39a, 39b, 39c)를 도포한다.
여기서, 적색(R) 형광체(39a)로 (Y, Gd)BO3:Eu3+를 사용하고, 청색(B) 형광 체(39c)로는 BaMgAl10O17:Eu2+의 형광체가 각각 도포되어 형성될 수 있다.
이때, 본 발명에서는 기존의 Zn2SiO4:Mn와 (Y, Gd)BO3:Tb를 혼합한 녹색 형광체보다 높은 휘도를 제공하기 위해 CaSO4:Tb,Na를 포함한 녹색 형광체(39b)를 사용한다.
상기 CaSO4:Tb,Na는 양자 분리 형광체(양자 효율이 1 이상인 형광체)로서, 기존의 (Y, Gd)BO3:Tb보다 효율이 좋다.
즉, 기존의 녹색 형광체들은 양자 효율(방출되는 광자/입사되는 광자)이 1 미만이고, 본 발명에 따른 CaSO4:Tb,Na는 양자 효율이 1 이상이기 때문에, 기존의 (Y, Gd)BO3:Tb보다 효율이 좋은 것이다.
본 발명에 따른 녹색 형광체(39b)는, 상기 CaSO4:Tb,Na에 Zn2SiO4:Mn 및/또는 BaxMgyAlzO17+δ(이때, 0.8 ≤ x ≤1.3 , 0 ≤ y ≤1 , 9 ≤ z ≤13 , -1 ≤ δ ≤ 2)이 첨가되어 형성될 수 있다.
즉, 상기 CaSO4:Tb,Na에 Zn2SiO4:Mn가 첨가될 경우 상기 CaSO4:Tb,Na는 30 내지 70 중량%을 가지고, 상기 Zn2SiO4:Mn은 30 내지 70 중량%을 가진다.
또한, 상기 CaSO4:Tb,Na에 BaxMgyAlzO17+δ가 첨가될 경우 상기 CaSO4:Tb,Na는 30 내지 70 중량%을 가지고, 상기 BaxMgyAlzO17+δ는 30 내지 70 중량%을 가진다.
또한, 상기 CaSO4:Tb,Na에 Zn2SiO4:Mn와 BaxMgyAlzO17+δ가 첨가될 경우 상기 CaSO4:Tb,Na는 20 내지 70 중량%을 가지고, 상기 Zn2SiO4:Mn은 15 내지 50 중량%을 가지고, 상기 BaxMgyAlzO17+δ는 15 내지 30 중량%을 가진다.
또한, 본 발명에 따른 녹색 형광체(39b)에 상기 CaSO4:Tb,Na가 포함될 때, 상기 CaSO4:Tb,Na의 Tb의 농도는 1 내지 20 at.%가 될 수 있고, 상기 CaSO4:Tb,Na의 Tb와 Na의 비율은 1:1, 1:2, 1:3, 또는 1:4가 될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 Xe+Ne, Xe+He 및 Xe+Ne+He을 혼합한 방전 가스를 사용하여 패널의 전체 효율을 증가시킬 수 있다.
즉, 녹색 형광체(39b)로써 본 발명에 따른 CaSO4:Tb,Na를 사용할 경우, 상기 CaSO4:Tb,Na는 (Y, Gd)BO3:Tb와 비교 시 장파장(172nm) 쪽에서 더욱 높은 효율을 보여주기 때문에, 상기 Xe를 종래의 함량에 비해 50%까지 혼합할 수 있어 전체 패널의 효율을 극대화시킬 수 있다.
상기와 같이, 적색 및 청색 형광체(39a, 39c)와 본 발명에 따른 CaSO4:Tb,Na를 포함한 녹색 형광체(39b)를 도포한 후, 전면 기판(31)을 격벽(36)을 사이에 두고 후면 기판(32)과 접합하고 실링한 후, 내부의 불순물 등을 배기한 후 방전 가스를 주입하여 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 완성한다.
상기와 같이 완성된 플라즈마 디스플레이 패널의 전면에는 전면 필터가 구비되는데, 상기 전면 필터는 전자파(EMI, Electro Magnetic Interference; 이하 'EMI'로 약칭함)와, 근적외선(Near Infrared Rays; 이하 'NIR'로 약칭함)을 차폐하고 색보정 및 외부에서 입사되는 빛의 반사를 방지하는 역할 등을 한다.
상기와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널이 완성되면, 후면 기판(32) 상의 어드레스 전극(34)과 전면 기판(31) 상의 투명 전극(33) 및 버스 전극(35)이 교차하는 지점이 각각 방전 셀을 구성하는 부분이 된다.
이때, 어드레스 전극(34)과 하나의 투명 전극(33) 및 버스 전극(35) 사이에 어드레스 전압을 인가하여 어드레스 방전을 행함으로써, 방전이 일어난 셀에 벽 전압을 형성하고 다시 유지 전압을 인가함으로써 벽 전압이 형성된 셀에 유지 방전을 발생시킨다.
상기 유지 방전에 의해 발생하는 진공 자외선이 해당 형광체를 여기 및 발광시킴으로써 투명한 전면 기판(31)을 통하여 가시광이 방출되어 플라즈마 디스플레이 패널의 화면이 구현된다.
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 녹색 형광체를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 과정에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 녹색 형광체를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 과정을 나타낸 일 실시예 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에서 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 과정은 전면기판(31)의 경우에 상기 도 2 및 도 3에서 이미 설명한 플라즈마 디스플레이 패널의 구조와 동일하다.
후면 기판(32)은 디스플레이 기판용 글래스 또는 소다리임 유리를 밀 링(milling) 또는 클리닝(cleaning) 등의 가공을 통하여 형성하고, 상기 형성된 후면 기판(32) 상에 은(Ag)을 스크린 인쇄법 또는 감광성 페이스트법등을 이용하거나 또는 Cr/Cu/Cr 또는 Cr/Al/Cr을 스퍼터링에 의한 포토에칭법을 이용하여 인쇄한 후 건조 및 소성하여 어드레스 전극(34)을 형성한다(S501).
이후, 상기 어드레스 전극(34)이 형성된 후면 기판(32) 상에 저융점 유리와 TiO2 충진재(Filler)를 스크린 인쇄법, 코터(coater)법 및 라미네이트에 의한 그린 시트법을 이용하여 백색의 하판 유전층(37a)을 형성한다(S502).
상기 형성된 하판 유전층(37a) 상에 스크린 인쇄법, 샌드 블라스팅법, 그린시트법, 감광성 페이스트법, 에칭법을 이용하여 각각의 방전 셀을 구분하기 위한 격벽(36)을 형성한다(S503).
이때, 격벽(36)의 재료는, 모상 유리와 충진재(filer)를 포함하여 이루어진다. 상기 모상 유리는 PbO와 SiO2와 B2O3 및 Al2O3를 포함하여 이루어지고, 상기 충진재는 TiO2 및 Al2O3를 포함하여 이루어질 수 있다.
이후, 상기 형성된 격벽(36)들에 의해 구분되는 방전 셀에 적색 형광체(39a)와, 청색 형광체(39c)를 도포하고, 본 발명에 따른 CaSO4:Tb,Na를 포함한 녹색 형광체(39b) 페이스트를 형성한다(S504).
이때, 본 발명에 따른 녹색 형광체(39b) 페이스트는 30 내지 70 중량%의 Zn2SiO4:Mn과, 30 내지 70 중량%의 CaSO4:Tb,Na 및 비히클(Vehicle)을 혼합하여 형 성할 수 있다. 이때, 상기 비히클은 바인더 및/또는 용매를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 녹색 형광체(39b) 페이스트는 30 내지 70 중량%의 BaxMgyAlzO17+δ와, 30 내지 70 중량%의 CaSO4:Tb,Na 및 비히클(Vehicle)을 혼합하여 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 녹색 형광체(39b) 페이스트는 15 내지 50 중량%의 Zn2SiO4:Mn과, 15 내지 30 중량%의 BaAl12O19:Mn과, 20 내지 70 중량%의 CaSO4:Tb,Na과, 비히클(Vehicle)을 혼합하여 형성할 수 있다.
상기와 같이 형성된 녹색 형광체(39b) 페이스트를 상기 격벽들(36)내에 도포한다(S505).
이후, 상기 도포된 적색 형광체(39a)와, 녹색 형광체(39b) 및 청색 형광체(39c)를 각각 건조, 노광, 현상, 소성한다(S506).
상기 S506 단계에서는 감광성 페이스트법 또는 건조 필름법(Dry film)을 이용하여 본 발명에 따른 형광체층을 형성하는 과정이 나타나 있으나, 감광성 페이스트법 또는 건조 필름법 이외에 통상의 패턴 인쇄법을 이용하여 본 발명에 따른 형광체층을 형성할 수도 있다. 물론, 상기 패턴 인쇄법을 이용할 경우, 상기 S506 단계의 노광 및 현상 과정은 생략될 수 있다.
상기 소정 과정까지가 완료되면, 전면 기판(31)과 상기 과정에 의해 완성된 후면기판(32)을 합착 및 실링한다(S507).
이후, 상기 합착된 전면기판과 후면기판 사이의 존재하는 내부의 불순물 등 을 배기한 후, 격벽(36)내에 Xe+Ne 또는 Xe+He 또는 Xe+Ne+He의 방전 가스를 주입한 후 봉입하여 플라즈마 디스플레이 패널을 완성한다(S508).
도 5는 본 발명에 따른 CaSO4:Tb,Na를 포함한 녹색 형광체와 종래의 (Y, Gd)BO3:Tb를 포함한 녹색 형광체의 발광 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 CaSO4:Tb,Na를 포함한 녹색 형광체와 종래의 (Y, Gd)BO3:Tb를 포함한 녹색 형광체를 장파장(172nm)에서 여기시켰을 경우, 본 발명에 따른 CaSO4:Tb,Na를 포함한 녹색 형광체의 휘도가 더욱 높은 것으로 나타내고 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능해도 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
도 1은 종래 기술의 면방전형 플라즈마 디스플레이 패널의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 일 실시예 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타낸 일 실시예 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 과정을 나타낸 일 실시예 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 CaSO4:Tb,Na를 포함한 녹색 형광체와 종래의 (Y, Gd)BO3:Tb를 포함한 녹색 형광체의 발광 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
31 : 전면 기판 32 : 후면 기판
33 : 투명전극 34 : 어드레스 전극
35 : 버스전극 36 : 격벽
37 : 상판 유전층 37a : 하판 유전층
38 : 보호층 39a : 적색 형광체
39b: 녹색 형광체 39c : 청색 형광체

Claims (11)

  1. 격벽을 사이에 두고 서로 마주보는 전면기판과 후면기판; 및
    상기 격벽내에 형성되는 녹색 형광체;를 포함하되,
    상기 녹색 형광체는 CaSO4:Tb,Na를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 녹색 형광체는, Zn2SiO4:Mn와 BaxMgyAlzO17+δ(이때, 0.8 ≤ x ≤1.3 , 0 ≤ y ≤1 , 9 ≤ z ≤13 , -1 ≤ δ ≤ 2) 중 어느 하나를 더 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 Zn2SiO4:Mn는 30 내지 70의 중량%를 가지고,
    상기 CaSO4:Tb,Na는 30 내지 70의 중량%를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 BaxMgyAlzO17+δ는 30 내지 70의 중량%를 가지고,
    상기 CaSO4:Tb,Na는 30 내지 70의 중량%를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 Zn2SiO4:Mn는 15 내지 50의 중량%를 가지고,
    상기 BaxMgyAlzO17+δ는 15 내지 30의 중량%를 가지고,
    상기 CaSO4:Tb,Na는 20 내지 70의 중량%를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 CaSO4:Tb,Na의 Tb의 농도는, 1 내지 20 at.%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 CaSO4:Tb,Na의 Tb와 Na의 비율은, 1:1 내지 1:4인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 격벽을 사이에 두고 서로 마주보는 전면기판과 후면기판이 구비된 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 있어서,
    상기 격벽내에 CaSO4:Tb,Na를 포함한 녹색 형광체를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 형성 단계는,
    30 내지 70 중량%의 Zn2SiO4:Mn과, 30 내지 70 중량%의 CaSO4:Tb,Na 및 비히클(Vehicle)을 혼합한 녹색 형광체 재료를 준비하는 단계;
    상기 준비된 녹색 형광체 재료를 상기 격벽내에 도포하는 단계; 및
    상기 인쇄된 녹색 형광체 재료를 소성하는 단계를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 형성 단계는,
    30 내지 70 중량%의 BaxMgyAlzO17+δ(이때, 0.8 ≤ x ≤1.3 , 0 ≤ y ≤1 , 9 ≤ z ≤13 , -1 ≤ δ ≤ 2)과, 30 내지 70 중량%의 CaSO4:Tb,Na 및 비히클(Vehicle)을 혼합한 녹색 형광체 재료를 준비하는 단계;
    상기 준비된 녹색 형광체 재료를 상기 격벽내에 도포하는 단계; 및
    상기 인쇄된 녹색 형광체 재료를 소성하는 단계를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 형성 단계는,
    15 내지 50 중량%의 Zn2SiO4:Mn과, 15 내지 30 중량%의 BaAl12O19:Mn과, 20 내지 70 중량%의 CaSO4:Tb,Na과, 비히클(Vehicle)을 혼합한 녹색 형광체 재료를 준비하는 단계;
    상기 준비된 녹색 형광체 재료를 상기 격벽내에 도포하는 단계; 및
    상기 인쇄된 녹색 형광체 재료를 소성하는 단계를 포함하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
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