KR20090046273A - 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체, 이를 구비한 ｐｄｐ및 이의 제조방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널용 유전체, 이를 구비한 ｐｄｐ및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20090046273A
KR20090046273A KR1020070112299A KR20070112299A KR20090046273A KR 20090046273 A KR20090046273 A KR 20090046273A KR 1020070112299 A KR1020070112299 A KR 1020070112299A KR 20070112299 A KR20070112299 A KR 20070112299A KR 20090046273 A KR20090046273 A KR 20090046273A
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Abstract

본 발명은 Bi2O3, BaO, SiO2, B2O3, ZnO, 및 Al2O3로 이루어진 군으로부터 선택된 셋 이상을 포함하고, 착색제로서 Mn2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체, 이를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널, 및 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체는, PbO를 적용하지 않아 친환경적이며, 비교적 낮은 온도에서 소성이 용이하고, Ag 이온의 환원을 억제하여 유전체의 황변현상을 방지할 수 있으면서도, 외광 반사 휘도를 효과적으로 저감시키는 동시에 휘도감소를 최소화하여 명실 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널용 유전체, 이를 구비한 ＰＤＰ 및 이의 제조방법{Dielectric materials for plasma display panel, PDP using the same and method of preparing the PDP}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외광반사를 저감하는 무연 착색 유전체를 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널은 화면을 대형화하기가 용이하고, 자발광형으로 표시품질이 좋고, 응답속도가 빠르다는 특징을 가지고 있다. 박형화가 가능하기 때문에 LCD 등과 함께 벽걸이용 디스플레이로서 주목되고 있다.
통상적으로, 플라즈마 디스플레이 패널은, 밀폐된 공간에 설치된 2개의 전극 사이에 가스가 충전된 상태에서 전극에 소정의 전압을 인가하여 글로우 방전(glow discharge)이 일어나도록 하고, 글로우 방전시 발생되는 자외선에 의해 소정 패턴으로 형성된 형광체층을 여기시켜 화상을 형성하게 된다.
상기 플라즈마 디스플레이 패널은 구동방법에 따라 직류형, 교류형 및, 혼합형으로 분류된다. 그리고, 전극 구조에 따라 방전에 필요한 최소 2개의 전극을 갖 는 것과, 3개의 전극을 갖는 것으로 구분된다. 상기 직류형의 경우에는 보조 방전을 유도하기 위하여 보조 양극이 첨가되고, 교류형의 경우에는 선택 방전과 유지 방전을 분리하여 어드레스 속도를 향상시키기 위하여 어드레스 전극이 도입된다.
또한, 교류형은 방전을 이루는 전극의 배치에 따라 대향형 전극과 면방전형 전극 구조로 분류될 수 있는데, 상기 대향형 전극 구조의 경우에는 방전을 형성하는 2개의 유지 전극이 각각 전면 기판과 배면 기판에 위치하여 방전이 패널의 수직축으로 형성되는 구조이며, 면방전형 전극 구조는 방전을 형성하는 2개의 유지 전극이 동일한 기판상에 위치하여 방전이 기판의 한 평면상에서 형성되는 구조이다.
도 1에는 통상의 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 일 예를 나타내었다.
도면을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 상측에는 전면 기판(14)이 위치되며, 상기 전면 기판(14)의 하면에는 일정한 폭과 높이를 가지며 각각 공통 전극과 주사 전극으로 이루어진 한 쌍의 유지 전극(15)들이 형성되어 있다.
상기 유지 전극(15)들의 각 하면에는 전압을 인가하는 버스 전극이 각각 형성되어 있다. 상기 유지 전극(15)들 및 버스 전극들은 전면 유전체층(16)에 의해 매립되어 있으며, 상기 전면 유전체층(16)의 하면에는 보호층(17)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 배면 기판(10)이 전면 기판(14)에 대향되도록 배치되어 있으며, 상기 배면 기판(10)상에는 일정한 폭과 높이를 가지는 어드레스 전극(11)들이 형성되어 있다. 상기 어드레스 전극(11)들은 배면 유전체층(12)에 의해 매립되어 있다.
또한, 상기 배면 유전체층(12)의 상부에는 방전 공간들을 구획하며, 인접한 방전 공간들 사이에 크로스-토크(cross-talk)를 방지하는 격벽(19)들이 형성되어 있다. 상기 방전 공간들에는 방전 가스가 채워지게 되며, 칼라 구현을 위해 방전 공간마다 적, 녹, 청색의 형광체 중 어느 하나로서 형광체층(13)이 형성되어 있다.
그리고, 방전 유지 전극대를 형성하고 있는 제1 전극과 제2 전극의 사이에 AC 전압을 가하고, 이것이 방전 개시 전압에 도달하면, 전기력선이 발생하고 이 전기력선에 의해 불활성 가스는 전자와 이온으로 해리되고, 그것이 재결합할 때에 자외선이 발생되고, 그 자외선의 조사를 받은 형광체가 발색된다.
종래의 유전체층은 저융점 유리로서 글래스 프릿에 산화납(PbO)을 함유하고 있으나, 환경규제로 인하여 PbO를 제외한 조성으로 유전체층을 구현하고자 하였다.
대한민국 공개특허 제2002-33006호에는 투명 유전체층이 BaO, B2O3 및 ZnO를 주성분으로 포함하는 무연 유리 유전체층인 플라즈마 디스플레이 패널을 개시하고 있다.
그러나 PbO를 사용하지 않음으로써 소성온도가 높아지는 단점이 있으며, 알칼리 금속산화물을 사용함으로써 Ag 전극 내에서 이온이 확산되어 유전체층 내에서 콜로이드 형태로의 환원을 촉진하여 황변 현상이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외광반사 휘도를 저감시키는 동시에 휘도감소를 최소화하여 명실 콘트라스트를 향상시키고, PbO를 사용하지 않아 친환경적이며 Ag 이온의 환원을 억제하여 유전체의 황변현상을 방지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체, 이를 채용한 플라즈마 디스플레이 패널, 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
Bi2O3, BaO, SiO2, B2O3, ZnO, 및 Al2O3로 이루어진 군으로부터 선택된 셋 이상을 포함하고, 착색제로서 Mn2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체를 제공한다.
상기의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
소정 간격으로 배치된 유지 전극들이 마련된 전면 기판과;
상기 유지 전극들을 매립하는 전면 유전체층과;
상기 전면 기판과 대향되게 배치되는 것으로, 상기 유지 전극들과 교차하는 방향으로 형성된 어드레스 전극들이 마련된 배면 기판과;
상기 어드레스 전극들을 매립하는 배면 유전체층과;
상기 전면 기판과 배면 기판 사이에 형성되어 방전 공간들을 구획하는 격벽 들과;
상기 방전 공간들에 형성된 형광체층들;을 포함하며,
상기 전면 유전체층은, Bi2O3, BaO, SiO2, B2O3, ZnO, 및 Al2O3로 이루어진 군으로부터 선택된 셋 이상을 포함하는 무연 유전체층이고, 착색제로서 Mn2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
상기의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
소정 간격으로 배치된 유지 전극들이 마련된 전면 기판을 마련하는 단계;
상기 유지 전극들을 매립하는 전면 유전체층을 형성하는 단계;
상기 전면 기판과 대향되게 배치되는 것으로, 상기 유지 전극들과 교차하는 방향으로 형성된 어드레스 전극들이 마련된 배면 기판을 마련하는 단계;
상기 어드레스 전극들을 매립하는 배면 유전체층을 형성하는 단계;
상기 전면 기판과 배면 기판 사이에 형성되어 방전 공간들을 구획하는 격벽들을 형성하는 단계; 및
상기 방전 공간들에 형성된 형광체층들을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 배면 유전체층은, Bi2O3, BaO, SiO2, B2O3, ZnO, 및 Al2O3로 이루어진 군으로부터 선택된 셋 이상을 포함하는 무연 유전체층이고, 착색제로서 Mn2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체는 Bi2O3, BaO, SiO2, B2O3, ZnO, 및 Al2O3로 이루어진 군으로부터 선택된 셋 이상을 포함하고, 착색제로서 Mn2O3를 포함한다.
종래에는 PbO를 사용한 유전체가 사용되었으나, 본 발명에 따르면 PbO를 사용하지 않는 무연 유전체 조성으로서 Bi2O3, BaO, SiO2, B2O3, ZnO, 및 Al2O3로 이루어진 군으로부터 셋 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로 유전체는 Bi2O3 38 내지 50중량%, BaO 5 내지 19중량%, SiO2 0.1 내지 5중량%, B2O3 13 내지 25중량%, ZnO 15 내지 32중량%, 및 Al2O3 0.1 내지 8.5중량%로 이루어진 군에서 선택된 셋 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 함량 범위 내에서, 공정 과정에서 연화 온도가 적절하며, 투과율, 헤이즈, 휘도 등의 특성이 우수하다.
또한 본 발명은 외광 반사휘도를 저감시키기 위하여 유전체에 착색제를 포함한다. 착색제로는 Mn2O3를 필수성분으로 포함하며, 상기 착색제 Mn2O3의 함량은 0.1 내지 0.8중량%인 것이 바람직하다. 상기 Mn2O3의 함량이 0.1중량% 미만인 경우에는 착색효과가 감소하여 외광 반사휘도가 높아 바람직하지 못하고, 0.8중량%를 초과하는 경우에는 착색정도가 심하여 광투과율이 저하되는 동시에 유리 자체의 투과율 또한 저하되어 바람직하지 못하다.
상기 착색제는 CoO, NiO, CuO, 및 CeO 중에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 구체적으로 추가되는 착색제의 함량은 CoO 0.4 내지 0.8중량%, NiO 0.05 내지 0.3중량%, CuO 0.15 내지 0.45중량%, 및 CeO2 0.1 내지 0.7중량% 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기와 같은 착색제들을 포함한 유전체는 외부로부터 투입되는 빛을 일정 정도 흡수함으로써 외광 반사휘도를 효과적으로 저감할 수 있고, 동시에 화소 내부로부터의 휘도 감소를 최소화하여 명실 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
한편, 전면 기판의 버스 전극은 일반적으로 Ag를 주성분으로 이루어지며, 그 상부에 유전체층이 형성된다. 이러한 유전체층은 유전 물질을 도포한 후 약 500℃ 내지 600℃로 소성하는 공정이 필수적인데, 그 과정에서 상기 Ag 버스전극 형성시 발생한 Ag+ 이온이 상판 유전체층으로 확산하여 원형 콜로이드를 형성하게 된다. Ag 전극으로부터 Ag+ 이온이 발생하므로 Ag 버스 전극 주변에 원형 콜로이드 분포가 많으며, 이러한 원형 Ag 콜로이드는 시각적으로 황색으로 보이게 된다. 이를 플라즈마 디스플레이 패널 전극의 황변 현상이라 한다.
상기 설명한 바와 같이 PbO가 없는 유전체층을 사용하게 되면 Ag 버스 전극 상부에 유전체층을 형성하는 과정에서 확산된 Ag+ 이온이 주변의 전자와 결합하여 환원하면서 콜로이드를 형성하기 때문에 황변 현상이 발생하였다. 이러한 황변 현상은 화면이 백색으로 표현되는 경우 색온도를 낮추어 화질 저하를 유발하게 되었다.
본 발명에 따르면, 착색제를 함유한 유전체층을 형성함으로써 유전체층의 소 성 후에 확산된 Ag+ 이온에 의한 콜로이드가 크게 줄게 된다. 이것은 상기 Ag+ 이온이 환원 분위기에서 Ag0로 환원되는 양이 크게 줄기 때문이다. 본 발명에 따른 착색제를 포함한 유전체는 금속 산화물 이온의 가전자 변화에 의해 Ag+가 환원되기 전에 해당 이온이 먼저 환원된다. 따라서 Ag+ 주변의 전자를 줄이게 되어 결과적으로 Ag+ 이온이 환원되는 것을 억제함으로써 황변 현상을 억제할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 소정 간격으로 배치된 유지 전극들이 마련된 전면 기판과; 상기 유지 전극들을 매립하는 전면 유전체층과; 상기 전면 기판과 대향되게 배치되는 것으로, 상기 유지 전극들과 교차하는 방향으로 형성된 어드레스 전극들이 마련된 배면 기판과; 상기 어드레스 전극들을 매립하는 배면 유전체층과; 상기 전면 기판과 배면 기판 사이에 형성되어 방전 공간들을 구획하는 격벽들과; 상기 방전 공간들에 형성된 형광체층들;을 포함하며, 상기 전면 유전체층은, Bi2O3, BaO, SiO2, B2O3, ZnO, 및 Al2O3로 이루어진 군으로부터 선택된 셋 이상을 포함하는 무연 유전체층이고, 착색제로서 Mn2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.
상기 전면 유전체층의 착색된 색상은, 배면 유전체층과 감산 혼합법에 의한 보색 관계를 유지하는 것이 바람직하다. 감산 혼합법은 백색에서 어느 하나의 컬러 요소를 감산하여 컬러를 만드는 방법이다. 색료의 3원색은 마젠타(Magenta), 노랑(Yellow), 시안(Cyan)인데, 보색 관계에 있는 두 색을 혼합하면 회색 또는 검정 과 같은 무채색이 된다. 빨강과 남색, 녹색과 주황 기타의 조합이 있다. 조합은 삼원색 중 하나씩을 조합하는 경우이며, 보색의 조합은 수없이 많다. 감산 혼합은 혼합할수록 명도, 채도가 저하되며, 색상환에서 근거리 혼합은 중간색이 되며, 원거리 색상의 혼합은 명도, 채도가 저하되어 회색에 가깝게, 보색끼리의 혼합은 검정에 가까워지는 속성을 가지고 있다. 이러한 감산 혼합법에 의한 보색 관계를 유지함으로써 외광 반사휘도를 저감할 수 있고, 명실 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
상기 유전체는 Bi2O3 38 내지 50중량%, BaO 5 내지 19중량%, SiO2 0.1 내지 5중량%, B2O3 13 내지 25중량%, ZnO 15 내지 32중량%, 및 Al2O3 0.1 내지 8.5중량%로 이루어진 군에서 선택된 셋 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 외광 반사휘도를 저감시키기 위하여 유전체에 착색제를 포함하는 것을 특징으로 한다. 착색제로는 Mn2O3를 필수성분으로 포함하며, 상기 착색제 Mn2O3의 함량은 0.1 내지 0.8중량%인 것이 바람직하다. 상기 Mn2O3의 함량이 0.1중량% 미만인 경우에는 착색효과가 감소하여 외광 반사휘도가 높아 바람직하지 못하고, 0.8중량%를 초과하는 경우에는 착색정도가 심하여 광투과율이 저하되는 동시에 유리 자체의 투과율 또한 저하되어 바람직하지 못하다.
상기 착색제는 CoO, NiO, CuO, 및 CeO 중에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 추가되는 착색제의 구체적인 함량을 살펴보면, CoO 0.4 내지 0.8중량%, NiO 0.05 내지 0.3중량%, CuO 0.15 내지 0.45중량% 및 CeO2 0.1 내지 0.7중량% 중에 서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기와 같은 착색제들을 포함한 유전체는 외부로부터 투입되는 빛을 일정 정도 흡수함으로써 외광반사휘도를 효과적으로 저감할 수 있고 동시에 화소 내부로부터의 휘도 감소를 최소화하여 명실 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널이 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 유리 또는 투명한 소재로 이루어진 전면 기판(211)과, 상기 전면 기판(211)과 대향되게 설치되는 배면 기판(221)을 기본적으로 구비한다.
상기 전면 기판(211)의 하측에는 투명 전극(212b, 213b)들 및 버스 전극(212a, 213a)들이 형성되어 있다. 상기 유지 전극(214)은 투명한 도전재, 예컨대 ITO 막으로 상기 전면 기판의 하면에 형성될 수 있다. 상기 유지 전극(214)은 몸체부로부터 소정 간격으로 이격되도록 돌출부들이 연장 형성된 구조로 되어 있다. 한편, 상기 유지 전극(214)은 이에 한정되지 않고 여러 형상으로 이루어질 수 있는데, 예컨대 스트립 형상으로 이루어질 수도 있다.
그리고, 상기 투명 전극(212b, 213b)마다 그 하면에는, 상기 유지 전극(214)보다 작은 폭을 가지며, 이와 나란하게 도전성 소재의 버스 전극(212a, 213a)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 버스 전극(212a, 213a)은 도전성이 우수한 금속재, 상기 설명한 바와 같이 은 페이스트를 주성분으로 하는 도전재로 형성될 수 있다. 한편, 상기 버스 전극(212a, 213a)은 생략될 수 있다.
상기 유지 전극(214)들은 전면 기판(211)의 하면에 전면 유전체층(215)에 의하여 매립되어진다. 한편, 상기 전면 유전체층(215)의 하면에는 보호층(216), 예컨 대 산화마그네슘(MgO)막이 더 형성되어 있다.
그리고, 상기 전면 기판(211)과 대향되도록 배면 기판(221)이 배치되어있다.
상기 배면 기판(221)의 상면에는 어드레스 전극(222)들이 형성되어 있으며, 상기 어드레스 전극(222)들은 배면 유전체층(223)에 의해 매립되어 있다.
상기 어드레스 전극(222)들은 상기 버스 전극(212a)들과 상호 교차하는 스트립 형상으로 형성되어 있으며, 소정 간격으로 이격되어 배치되어 있다.
한편, 상기 배면 유전체층(223)의 상면에는 격벽(224)들이 상호 이격되게 형성되어 있다. 상기 격벽(224)들은 전면 기판(211)과 배면 기판(221) 사이에 방전 공간들을 구획하게 된다.
보다 상술하면, 상기 격벽(224)들은 소정의 높이와 폭을 가지며, 상기 어드레스 전극(222)들 사이에서 이들과 나란한 방향으로 형성되어 있다. 그리고, 상기 2개의 격벽(224)들 사이에 1개의 어드레스 전극(222)이 배치된다. 또한, 상기 방전 공간마다 상기 유지 전극(214)의 공통 전극과 주사 전극이 한 조를 이루어 상호간에 각각의 돌출부들에 의해 소정의 방전 갭을 가지도록 공히 배치되어진다. 한편, 상기 격벽들은 도시된 바에 한정되지 않고, 방전 공간들을 화소의 배열 패턴으로 구획할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다.
상기 격벽(224)들에 의해 구획된 방전 공간들에는 각각 형광체층(226)이 형성되어 있다. 상기와 같이 형성된 형광체층(226)은 상기 격벽(224)의 내측면과 배면 유전체층(223)의 상면을 덮도록 되어 있다.
상기 형광체층(226)은 칼라 구현을 위하여 적,녹,청색의 형광체를 이용하게 되며, 형광체의 색상에 따라 적색의 형광체층, 녹색의 형광체층 및, 청색의 형광체층으로 구분되어질 수 있다. 상기 적,녹,청색의 형광체층은 상호 인접하게 배치되어, 3가지 색상이 한 조를 이루게 된다.
본 발명의 다른 일 구현예에 의하면, 소정 간격으로 배치된 유지 전극들이 마련된 전면 기판을 마련하는 단계; 상기 유지 전극들을 매립하는 전면 유전체층을 형성하는 단계; 상기 전면 기판과 대향되게 배치되는 것으로, 상기 유지 전극들과 교차하는 방향으로 형성된 어드레스 전극들이 마련된 배면 기판을 마련하는 단계; 상기 어드레스 전극들을 매립하는 배면 유전체층을 형성하는 단계; 상기 전면 기판과 배면 기판 사이에 형성되어 방전 공간들을 구획하는 격벽들을 형성하는 단계; 및 상기 방전 공간들에 형성된 형광체층들을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 전면 유전체층은, Bi2O3, BaO, SiO2, B2O3, ZnO, 및 Al2O3로 이루어진 군으로부터 선택된 셋 이상을 포함하는 무연 유전체층이고, 착색제로서 Mn2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.
상기 전면 유전체층의 착색된 색상은, 전면 유전체층과 감산 혼합법에 의한 보색 관계를 유지하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명은 외광 반사휘도를 저감시키기 위하여 유전체에 착색제를 포함하는 것을 특징으로 한다. 착색제로는 Mn2O3를 필수성분으로 포함하며, 상기 착색제 Mn2O3의 함량은 0.1 내지 0.8중량%인 것이 바람직하다. 상기 Mn2O3의 함량이 0.1중량% 미만인 경우에는 착색효과가 감소하여 외광 반사휘도가 높아 바람직하지 못하고, 0.8중량%를 초과하는 경우에는 착색정도가 심하여 광투과율이 저하되는 동시에 유리 자체의 투과율 또한 저하되어 바람직하지 못하다.
상기 착색제는 CoO, NiO, CuO, 및 CeO 중에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 구체적으로 추가되는 착색제의 함량은 CoO 0.4 내지 0.8중량%, NiO 0.05 내지 0.3중량%, CuO 0.15 내지 0.45중량%, 및 CeO2 0.1 내지 0.7중량% 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 전면 유전체층은 Bi2O3 38 내지 50중량%, BaO 5 내지 19중량%, SiO2 0.1 내지 5중량%, B2O3 13 내지 25중량%, ZnO 15 내지 32중량%, 및 Al2O3 0.1 내지 8.5중량%로 이루어진 군에서 선택된 셋 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
실시예
실시예 1
(배면 기판의 제조)
부틸카르비톨아세테이트와 테르피네올의 중량비 3:7 혼합용매 100 중량부에 대하여 바인더인 에틸셀룰로오스 6 중량부를 혼합하고, 청색 형광체인 BaMgAl10O17:Eu를 혼합하여 형광체 슬러리를 제조하였다. 상기 제조된 형광체 슬러리를 격벽이 형성되어 있는 제1기판의 방전셀 내부에 도포하고, 상기 형광체 슬러리가 도포된 제1기판을 120 ℃에서 건조 및 소성시켜 청색 형광체 층을 형성하였다.
또한, 동일한 방법으로 적색 및 녹색 방전셀에 각각 (Y,Gd)BO3:Eu와 ZnSiO4:Mn의 형광체층을 형성하여 배면 기판을 제조하였다.
(전면 기판의 제조)
바인더인 에틸셀룰로오스를 부틸카르비톨아세테이트와 테르피네올의 3:7 혼합용매에 녹였다. 또한, 상기 바인더가 용해된 혼합 용매에 Bi2O3 42.5중량%, SiO2 4중량%, B2O3 16중량%, ZnO 28중량%, 및 Al2O3 6.97중량%을 포함하는 무연 유리 성분과 착색제 (CeO2 0.6중량%, MnO2 0.63중량%, CoO 0.9중량%, CuO 0.4중량%)을 혼합하고, 고형분 함량이 75 %가 되도록 유전체 슬러리를 제조하였다.
상기 제조된 유전체 슬러리를 전극층이 형성된 전면 기판의 전극 층 위에 도포하여 30 ㎛ 두께의 유전체층을 형성하였다.
상기 투명 유전체층 위에 MgO 보호막을 물리증착법(PVD)으로 증착하여 MgO 보호막을 형성하여 전면 기판을 제조하였다.
(패널 조립 등)
상기 제조된 배면 기판과 전면 기판을 조립, 봉착, 배기, 가스주입, 및 에이징하는 단계를 거침으로써, 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하였다.
실시예 2
Bi2O3 47중량%, SiO2 0.87 중량%, B2O3 21.5 중량%, ZnO 20.5중량%, BaO 4.6중량%, Al2O3 3중량% 및 첨가제 2.53 중량%를 포함하는 무연 유리 성분을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하였다.
비교예 1 (Pb계)
PbO 52중량%, SiO2 8.3 중량%, B2O3 21.5중량%, BaO 9중량%, Al2O3 6.5중량% 및 첨가제 2.7 중량%를 포함하는 Pb계 유리 성분을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하였다.
비교예 2 (non-Pb계)
Bi2O3 15중량%, SiO2 7 중량%, B2O3 21 중량%, ZnO 34중량%, BaO 22.95중량%, 및 Al2O3 0.05중량%를 포함하는 유리 성분을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 플라즈마 디스플레이 패널을 제조하였다.
실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2의 유전체 조성물의 연화 온도(Ts) 및 플라즈마 디스플레이 패널의 투과율, 헤이즈, 휘도, 외광반사휘도 및 황변현상 유무 등을 측정하여 아래의 표 1에 나타내었다.
연화온도(℃) 투과율(%T) 헤이즈(%) 휘도 (cd/m2) 외광반사휘도 (cd/m2) 황변반응
비교예 1 560 78 12 220 11.2 없음
비교예 2 585 68 23 203 11.9 발생
실시예 1 565 79 10.8 225 10.9 없음
실시예 2 570 79 9.5 219 11.3 없음
상기 결과로부터 실시예 1 및 2의 경우는 Pb를 포함하지 않으면서도 비교예 1 및 2와 동등한 특성을 보임을 알 수 있다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체는, PbO를 적용하지 않아 친환경적이며, 비교적 낮은 온도에서 소성이 용이하고, Ag 이온의 환원을 억제하여 유전체의 황변현상을 방지할 수 있으면서도, 외광 반사 휘도를 효과적으로 저감시키는 동시에 휘도감소를 최소화하여 명실 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
도 1은 통상의 플라즈마 디스플레이 패널의 일 예에 대한 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대한 분리 사시도이다.
〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉
10... 배면 기판 11... 어드레스 전극
12... 배면 유전체층 13... 형광체
14... 전면 기판 15... 유지전극대
16... 전면 유전체층 17... 보호막
18... 플라즈마 19... 격벽
20... 가시광선

Claims (19)

  1. Bi2O3, BaO, SiO2, B2O3, ZnO, 및 Al2O3로 이루어진 군으로부터 선택된 셋 이상을 포함하고, 착색제로서 Mn2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 Mn2O3의 함량은 0.1 내지 0.8중량%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 착색제는 CoO, NiO, CuO, 및 CeO 중에서 선택된 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 착색제는 CoO 0.4 내지 0.8중량%, NiO 0.05 내지 0.3중량%, CuO 0.15 내지 0.45중량% 및 CeO2 0.1 내지 0.7중량% 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 유전체는 Bi2O3 38 내지 50중량%, BaO 5 내지 19중량%, SiO2 0.1 내지 5중량%, B2O3 13 내지 25중량%, ZnO 15 내지 32중량%, 및 Al2O3 0.1 내지 8.5중량%로 이루어진 군에서 선택된 셋 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체.
  6. 소정 간격으로 배치된 유지 전극들이 마련된 전면 기판과;
    상기 유지 전극들을 매립하는 전면 유전체층과;
    상기 전면 기판과 대향되게 배치되는 것으로, 상기 유지 전극들과 교차하는 방향으로 형성된 어드레스 전극들이 마련된 배면 기판과;
    상기 어드레스 전극들을 매립하는 배면 유전체층과;
    상기 전면 기판과 배면 기판 사이에 형성되어 방전 공간들을 구획하는 격벽들과;
    상기 방전 공간들에 형성된 형광체층들;을 포함하며,
    상기 전면 유전체층은, Bi2O3, BaO, SiO2, B2O3, ZnO, 및 Al2O3로 이루어진 군으로부터 선택된 셋 이상을 포함하는 무연 유전체층이고, 착색제로서 Mn2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 전면 유전체층의 착색된 색상은, 배면 유전체층과 감산 혼합법에 의한 보색 관계를 유지하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 Mn2O3의 함량은 0.1 내지 0.8중량%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 착색제는 CoO, NiO, CuO, 및 CeO 중에서 선택된 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 착색제는 CoO 0.4 내지 0.8중량%, NiO 0.05 내지 0.3중량%, CuO 0.15 내지 0.45중량% 및 CeO2 0.1 내지 0.7중량% 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 전면 유전체층은 Bi2O3 38 내지 50중량%, BaO 5 내지 19중량%, SiO2 0.1 내지 5중량%, B2O3 13 내지 25중량%, ZnO 15 내지 32중량%, 및 Al2O3 0.1 내지 8.5중 량%로 이루어진 군에서 선택된 셋 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  12. 제 6항에 있어서,
    상기 전면 유전체층의 두께는 20 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  13. 제 6항에 있어서,
    상기 무연계 유전체층 조성은 BaO-SiO2-B2O3, BaO-SiO2-ZnO, BaO-Al2O3-ZnO, BaO-Al2O3-B2O3, BaO-SiO2-ZnO-B2O3, SiO2-B2O3-ZnO, SiO2-B2O3-Al2O3, SiO2-ZnO-Al2O3, B2O3-ZnO-Al2O3, Bi2O3-BaO-SiO2, Bi2O3-BaO-B2O3, Bi2O3-SiO2-ZnO, Bi2O3-BaO-SiO2-B2O3, 및 Bi2O3-BaO-ZnO-B2O3로 이루어진 군에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
  14. 소정 간격으로 배치된 유지 전극들이 마련된 전면 기판을 마련하는 단계;
    상기 유지 전극들을 매립하는 전면 유전체층을 형성하는 단계;
    상기 전면 기판과 대향되게 배치되는 것으로, 상기 유지 전극들과 교차하는 방향으로 형성된 어드레스 전극들이 마련된 배면 기판을 마련하는 단계;
    상기 어드레스 전극들을 매립하는 배면 유전체층을 형성하는 단계;
    상기 전면 기판과 배면 기판 사이에 형성되어 방전 공간들을 구획하는 격벽들을 형성하는 단계; 및
    상기 방전 공간들에 형성된 형광체층들을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 전면 유전체층은, Bi2O3, BaO, SiO2, B2O3, ZnO, 및 Al2O3로 이루어진 군으로부터 선택된 셋 이상을 포함하는 무연 유전체층이고, 착색제로서 Mn2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 전면 유전체층의 착색된 색상은, 배면 유전체층과 감산 혼합법에 의한 보색 관계를 유지하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 Mn2O3 의 함량은 0.1 내지 0.8중량%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 착색제는 CoO, NiO, CuO 및 CeO2 중에서 선택된 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 착색제는 CoO 0.4 내지 0.8중량%, NiO 0.05 내지 0.3중량%, CuO 0.15 내지 0.45중량% 및 CeO2 0.1 내지 0.7중량% 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 전면 유전체층은 Bi2O3 38 내지 50중량%, BaO 5 내지 19중량%, SiO2 0.1 내지 5중량%, B2O3 13 내지 25중량%, ZnO 15 내지 32중량%, 및 Al2O3 0.1 내지 8.5중량%로 이루어진 군에서 선택된 셋 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
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